El conocimiento de su estructura, nivel de organización y funcionamiento proviene por un lado del desarrollo de la microscopía óptica y electrónica (y las técnicas asociadas a ellas) y por el otro de los estudios bioquímicos que, desde los primeros aislamientos de los componentes celulares, llegaron en su expresión mas acabada al conocimiento de los mecanismos de funcionamiento a nivel molecular derivando en lo que hoy se conoce como Biología Molecular.
Todas las células comparten dos características esenciales: la primera es la presencia de una membrana externa que separa el protoplasma de la célula del medio externo, la segunda característica es el material genético que regula las actividades celulares y transmite las características a la descendencia.
Existen dos tipos de células:
PROCARIOTAS: ("antes del núcleo") el material genético es una molécula circular en una región denominada nucleoide, carente de membrana
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EUCARIOTAS: eu= verdadero, karion = núcleo. Las Eucariotas presentan núcleo rodeado por una membrana o envoltura nuclear.
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| Célula eucariota animal: |
Célula eucariota vegetal
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Investigadores japoneses producen óvulos de ratón completamente funcionales a partir de células madre.
ResponderBorrarUn grupo de investigadores japoneses ha logrado producir óvulos de ratón completamente funcionales a partir de células madre pluripotentes. El trabajo, que se publica hoy en la revista Nature, explica cómo crearon esos óvulos a partir de células extraídas de embriones y de la punta de la cola de los animales. Después, el equipo, liderado por Katsuhiko Hayashi, de la Universidad de Kyushu, sometieron a los óvulos cultivados en el laboratorio a fecundación in vitro y los insertaron en hembras de ratón para su gestación. Pese a que el proceso tiene un porcentaje de éxito pequeño, algunos de esos embarazos produjeron crías fértiles que después tuvieron sus propias crías.
Aunque el resultado podría hacer pensar en la posibilidad de crear óvulos a partir de células madre de personas que no los pueden producir, como por ejemplo una pareja estéril o de dos hombres, la aplicación clínica de estos resultados aún es lejana. “El interés de este resultado es que demuestra que las células pluripotentes pueden dar lugar a cualquier tipo celular”, explica Anna Veiga, directora del Banco de Líneas Celulares del Centro de Medicina Regenerativa de Barcelona. “Sirve sobre todo para entender cuáles son las etapas de formación de los gametos femeninos [los óvulos], un proceso de una complejidad enorme”, añade.
Los óvulos son el único tipo de célula totipotente, con la habilidad para dividirse y producir todos los distintos tipos de células de un organismo, pero aún no se entiende bien cómo lo logran. Este sistema de cultivo de óvulos ayudará a comprender los mecanismos moleculares que llevan a los ovocitos a tener sus peculiares capacidades.
Sobre el camino hasta la aplicación clínica de estas técnicas, algunos investigadores ya han señalado varias dificultades. Los propios autores realizaron pruebas que muestran que el desarrollo de los óvulos in vitro daba lugar a más anormalidades que el proceso natural. Martin Johnson, profesor de la Universidad de Cambridge, apuntaba al Science Media Center de Londres que “las pautas de expresión genética de la mayoría de los óvulos maduros creados in vitro mostraban diferencias significativas” con óvulos “normales”. Este tipo de problemas hace que pocos embriones formados a partir de los óvulos cultivados llegasen a desarrollarse adecuadamente.
Además, para trasladar este tipo de investigación a humanos, habría que superar algunos problemas éticos. Los autores del trabajo que hoy se publica en Nature tuvieron que crear ovarios artificales en los que hacer crecer los óvulos a partir de las células germinales generadas con células madre. En esos ovarios era necesaria la presencia de un tipo de células, que permiten el crecimiento de los óvulos, extraídas de embriones y que por el momento no saben producir en el laboratorio. Esto supondría un obstáculo ético importante en un hipotético traslado a la clínica y a humanos de la técnica presentada hoy.
“Si al final se fuese capaz de generar ovocitos funcionales que sean fecundables y nos podamos asegurar de que den lugar a individuos sin ningún tipo de problema, se podría utilizar para generar ovocitos que ayuden a solucionar algunos tipos de infertilidad producidos por un fallo en la producción de estos ovocitos o por una menopausia precoz”, plantea Veiga. Una vez más, para adquirir este tipo de conocimiento que garantice la seguridad del proceso, sería necesario crear y destruir embriones, algo ilegal en países como España.
Científicos descubren el 'termómetro' de las plantas
ResponderBorrarPor su experiencia, jardineros y agricultores reconocen que las plantas responden a la temperatura. En un invierno cálido, los brotes y las flores surgen tempranamente, mientras que un verano frío trae menos frutos.
Sin embargo, la ciencia nunca había podido determinar cómo las plantas eran capaces de medir las variaciones térmicas. Dos nuevos trabajos publicados esta semana en la revista Science describen por primera vez ese termómetro de las plantas.
Lo llamativo es que este sensor estuvo camuflado en otro sensor dedicado a medir la luz ambiental (fitocromo) y que se conocía desde la década de 1950.
Uno de los trabajos tiene como autores principales a los argentinos Jorge Casal y Martina Legris, investigadores del Conicet y de la Fundación Instituto Leloir. Los científicos estaban realizando un detallado estudio de los fitocromos, las proteínas vegetales responsables de medir el espectro lumínico de la luz roja y roja lejana.
“Para nuestra sorpresa, descubrimos que este fitocromo integra al mismo tiempo los datos de luz y temperatura, hace un balance de esa información y la comunica a la planta para que conozca las condiciones del ambiente”, comenta Casal.
Philip Wigge, de la Universidad de Cambridge, es el autor principal de otro trabajo sobre el termómetro vegetal. Junto a su equipo, determinaron que de noche los fitocromos funcionan exclusivamente como termómetros.
Durante el día, el fitocromo se activa con la luz. La proteína se encarga de restringir el crecimiento de la planta. Pero si se encuentra en la sombra, se inactiva ante la falta de luz, lo cual permite un crecimiento más rápido con el objetivo de encontrar luz. El cambio se da en segundos.
Pero durante la noche el fitocromo se inactiva por falta de luz, aunque de forma gradual, mecanismo conocido como reversión oscura. El grupo de Wigge determinó que esa gradualidad es directamente proporcional a la temperatura ambiental.
"Las temperaturas cálidas aceleran la reversión oscura, por lo que los fitocromos llegan rápidamente al estado inactivo, lo cual acelera el crecimiento de las plantas”, explica Wigge.
Legris, del grupo argentino, aclara que la diferencia entre su trabajo y el de Wigge es que ellos probaron que incluso cuando hay luz el fitocromo puede percibir la temperatura. “El receptor estudiado es el mismo, pero los mecanismos que ocurren durante el día y durante la noche son sutilmente diferentes. La reacción de reversión que ocurre durante la noche es mucho más lenta que la que ocurre durante el día”, explica.
Este equipo realizó ensayos moleculares, in vitro y con plantas para determinar que el sensor activa una cascada de genes y proteínas que sirven como respuesta de estos organismos ante las condiciones lumínicas y de temperatura informadas.
Analizaron el crecimiento del tallo para demostrar cómo funciona este sensor doble. Ya se sabe que cuando hay luz, el tallo crece poco; pero si hay sombra, crece mucho y que eso está vinculado con la cantidad de fitocromo que se concentra en el núcleo de las células vegetales. “Con nuestro trabajo, también demostramos que las temperaturas elevadas remueven la forma activa del fitocromo del núcleo celular y el tallo comienza a prolongarse”, precisa.
Ambos grupos trabajaron con la especie Arabidopsis thaliana, que comparte características genéticas con el trigo, el maíz, la papa y otros cultivos comerciales.