. . z E e r o a t v t l A o c z S e r s o a l v l r a A C r . c . e s 3 i v 1 a M 0 J . 2 . o g – o g l l l B a : r B e : o o s n d e a r u c G t i l v a í n e g I d o r r l o o o s i r s e e b f f r o r m o E P P
Genes Homeóticos en Plantas
Investigadores de la UNAM desarrollan modelos matemáticos para entender y predecir el proceso de diferenciación celular, un fenómeno por el cual las células troncales embrionarias pluripotenciales (pueden dar lugar a distintos tipos de células), se transforman y especializan para formar órganos y realizar funciones específicas.
En la investigación desarrollada por Elena Álvarez Buylla, del Instituto de Ecología e integrante de la Academia Mexicana de Ciencias; Carlos Villarreal del Instituto de Física y Pablo Padilla, del Instituto de Investigaciones en Matemáticas Aplicadas y Sistemas de la Universidad Nacional Autónoma de México, se encontró un fenómeno de jerarquización genética dentro de las redes, en el que sobresalen los genes centrales u homeóticos, pues son aquellos que determinan características primordiales en la morfogénesis de la planta, como el desarrollo del tallo o las hojas, y si son alterados (mutados) se obtienen cambios drásticos en la expresión de los órganos de la Arabidopsis como la desaparición de sépalos y pétalos. Entre los genes centrales se encuentran Agamous (AG), Apétala 1 (AP1) y Apétala 3 (AP3), su nivel de expresión permite establecer el tipo específico de órgano floral que se desarrolla, y la mutación de alguno de ellos inhibe la expresión de diversos pares de órganos.
Arabidopsis thaliana, esquema de una planta adulta.
Link: http://www.arabidopsis.org
LOS GENES MADS-BOX El box MADS es un motivo de secuencia altamente conservada que se encuentra en una familia de factores de transcripción. La conserva de dominio fue reconocida después de los primeros cuatro miembros de la familia, que eran MCM1, AGAMOUS, Deficiens y SRF (serum response factor). El nombre MADS se construyó forma las "iniciales" de estos cuatro "fundadores". Por ahora, más de cien box MADS de secuencias se han encontrado en las especies de todos los reinos eucariotas. La familia de proteínas de dominio MADS se ha subdividido en varias subfamilias distintas. La mayoría de los factores de dominio MADS desempeñan papeles importantes en los procesos de desarrollo. Lo más prominente, los genes MADS box en las plantas con flores son los "arquitectos" moleculares de la morfogénesis flor.
Las abreviaturas de los genes y subfamilias de genes: -AG: AGAMUS -AGL2,6,12,15,17: AGAMUS-like gene No. 2,6,12,15,17 -CRM1,3,6,7: Ceratopteris richardii MADS-box gene No. 1,3,6,7 -DEF: DEFICIENS -GGM4-7,10,13: Gnetum gnemon MADS-box gene No. 4-7,10,13 -GLO: GLOBOSA -SQUA: SQUAMOSA -TM3,8: Tomato MADS-box gene No. 3,8
Genes Homeóticos vegetales
Genes homeóticos de las plantas que establecen la identidad de los órganos florales. Existen cuatro órganos florales en forma de anillos concéntricos, de afuera hacia adentro: sépalos, pétalos, estambres y carpelo. La identidad de cada pieza está establecida por combinaciones de reguladores maestros. Las células que sólo expresan el gen Apetala2 se desarrollan en forma de sépalos. Las células que acumulan los productos de los genes Apetala2 y Apetala3 siguen la ruta del desarrollo que culmina en pétalo. Aquellas que combinan Apetala3 con Agamous se desarrollan como estambres y, las que sólo contienen el regulador maestro codificado por el gen Agamous forman el carpelo. Si alguno de estos patrones de expresión cambia, también cambiarán las células que expresan ciertas combinaciones y sobrevendrán transformaciones homeóticas.
Ontogénesis Vegetal
El trabajo realizado en el laboratorio de Meyerowitz (Instituto de Tecnología de California, Pasadena), sobre la determinación de los círculos de flores individuales durante la antesis (formación de las flores) es especialmente informativo. El apetala mutante 3 se desarrollan sin pétalos y sin estambres, mientras que el mutante agamus desarrolla pétalos y sépalos pero no estambres ni carpelos. Los genes de este grupo se denominan genes MADSbox. Los resultados del análisis de mutantes pueden interpretarse de manera concluyente de la siguiente manera: la formación de sépalos y pétalos requiere la actividad de un gen llamado A, mientras que la de pétalos y estambres requiere la actividad de los genes B y de los estambres y carpelos uno llamado gen C. Eso significa que los pétalos y estambres requieren dos genes para su desarrollo y que el cambio de un círculo de flores a la siguiente se basa en el giro sucesivo en el interruptor correspondiente. El equipo del Instituto Max Planck en
Complementation of Arabidopsis B-class mutants ap3 and pi by their maize orthologs.
Whipple C J et al. Development 2004;131:6083-6091
ABC Model for patterning maize florets and Arabidopsis flowers.
Abordajes moleculares para el estudio del desarrollo vegetal.
Citocinesis asimétrica y diferenciación celular.
Embriogénesis: zigoto y saco embrionario.
Embriogénesis: fases principales en dicotiledóneas.
Embriogénesis: determinación del eje apical-basal.
Embriogénesis: distribución radial de tejidos.
Semillas de dicotiledóneas y monocotiledóneas.
Meristemo primario de la raíz.
Meristemo apical del tallo.
Meristemos….
Desarrollo del tallo: determinación del destino celular.
Desarrollo de primordios foliares.
Señales externas que afectan al desarrollo de la planta.
Señales internas que afectan al desarrollo de la planta.
