¿Cómo se relacionan los genes de efecto materno con los genes de polaridad del huevo?

¿Cómo se relacionan los genes de efecto materno con los genes de polaridad del huevo? Los genes de efecto materno proporcionan los factores necesarios y las señales moleculares que guían la localización y expresión de los genes de polaridad del óvulo, asegurando el establecimiento de la polaridad y el patrón adecuado.

El desarrollo embrionario es el proceso por el cual un solo óvulo fertilizado o cigoto sufre una serie de cambios intrincados y altamente regulados para convertirse en un organismo multicelular. Implica numerosos eventos celulares y moleculares que dan forma a la estructura y función del embrión en desarrollo. Además, los genes de efecto materno y los genes de polaridad del huevo son dos tipos de genes importantes en el desarrollo embrionario.

¿Qué son los genes de efecto materno y los genes de polaridad del huevo?

Los genes de efecto materno son genes que uno hereda de la madre. Estos controlan la expresión de otros genes en el embrión en desarrollo. Mientras tanto, los genes de polaridad del óvulo son responsables de determinar la orientación y la polaridad del óvulo y del embrión.

Los genes maternos se transcriben y traducen en las células germinales de la madre; sus productos génicos, como ARNm y proteínas, se depositan en el huevo durante ovogénesis. Estos factores derivados de la madre son esenciales en el desarrollo embrionario temprano antes de que ocurra la activación del gen cigótico. Por lo tanto, los genes de efecto materno pueden controlar la expresión de genes aguas abajo proporcionando moléculas reguladoras que establecen gradientes de concentración o actuando como factores de transcripción.

Los genes de polaridad del huevo son responsables de establecer la polaridad y los ejes del huevo y el embrión resultante. Determinan la distribución y localización de moléculas clave que definen diferentes regiones del embrión en desarrollo. Además, los genes de polaridad del huevo codifican factores citoplasmáticos o determinantes localizados que se distribuyen asimétricamente dentro del huevo, esenciales para establecer el eje AP inicial. También ayudan a influir en las decisiones sobre el destino celular durante el desarrollo.

Los genes de efecto materno son responsables de la síntesis, localización y distribución adecuada de las proteínas y las moléculas de ARNm codificadas por los genes de polaridad del huevo. Los genes de efecto materno actúan aguas arriba de los genes de polaridad del huevo controlando su expresión o regulando el transporte y la localización de sus productos. La polaridad inicial del huevo se establece por la interacción entre estas dos clases de genes. Esta interacción también asegura un patrón adecuado durante la embriogénesis.

Se puede observar la interacción entre los genes de efecto materno y los genes de polaridad del huevo en Drosophila melanogaster o mosca de la fruta. Los genes de efecto materno como bicoid y nanos son útiles para establecer el eje AP en el embrión temprano de Drosophila. El gen bicoide codifica un factor de transcripción que se localiza en el extremo anterior del óvulo en desarrollo. Los altos niveles de ARNm bicoide en el extremo anterior del embrión conducen a la expresión de genes diana específicos aguas abajo que especifican el destino de las células anteriores.

El ARNm de nanos se localiza en el extremo posterior del embrión de Drosophila. Además, la proteína nanos producida a partir de ARNm nanos actúa como un represor de genes específicos anteriores. Esto restringe efectivamente su expresión a la región anterior. Además, se crea un límite nítido entre los dominios anterior y posterior del embrión, estableciendo el eje AP.

Estas interacciones entre el bicoide y los nanos demuestran cómo los genes de efecto materno controlan la expresión y localización de los genes de polaridad del huevo para establecer el eje AP. Además, los bicoides y los nanos brindan información posicional al embrión en desarrollo. Además, los gradientes de concentración establecidos por estos genes sirven como señales para la posterior determinación del destino celular a lo largo del eje AP.

Conclusión

En resumen, los genes de efecto materno y los genes de polaridad del óvulo están íntimamente relacionados en sus funciones durante el desarrollo embrionario temprano. Los genes de efecto materno controlan la expresión y localización de los genes de polaridad del huevo, lo que permite el establecimiento de la polaridad y el patrón adecuado. Por lo tanto, la interacción entre estas dos clases de genes es esencial para la especificación de los destinos celulares a lo largo del eje AP.

Imagen de cortesía:

1. “Maternal effect crosses1.svg – De Wikimedia Commons, el depósito gratuito de medios” Por Celefin – Trabajo propio (CC BY-SA 3.0) a través de Commons Wikimedia
2. “Efecto materno mRNAs-2” – creado con Adobe Illustrator. (CC BY-SA 4.0) a través de Commons Wikimedia