Activación e inactivación de genes en la diferenciación de

tejidos.

Mateo Marín Cuartas

Planteamiento del problema: se sabe que el ADN es quien ordena los

procesos de diferenciación y de biosíntesis de proteínas, pero ¿quién controla el ADN?,

así surgió la motivación para investigar esta incógnita y apareció la pregunta de

investigación ¿ cuáles y qué tipo de sustancias afectan los procesos de activación e

inactivación de genes en la diferenciación celular para la formación de tejidos? Esto

es un tema de investigación que presenta muchas incógnitas, pero puede ser definido

por medio de experimentos que emplean sustancias de muchos tipos. Por esta razón y

debido a la gran cantidad de variables disponibles, la pregunta fue replanteada

escogiendo como variable la concentración de oxígeno hasta quedar finalmente en

¿Cómo influyen las diferentes concentraciones de oxígeno en la activación e

inactivación de lo genes durante la etapa de diferenciación celular en la formación de

tejidos durante el desarrollo embrionario? Se escogió el oxígeno, ya que es de fácil

adquisición y simple manejo y en el experimento serán utilizadas las moscas de la

fruta Drosophila Melanogaster que poseen un genoma sencillo que facilita el diseño

experimental debido a su gran cantidad de mutaciones por un sinnúmero de factores

conocidos.

Formulación de la hipótesis y definición de las variables: Al aplicar diferentes

concentraciones de oxígeno durante varias generaciones en el estado de desarrollo

embrionario de la Drosophila Melanogaster, habrá cambios fenotípicos y morfológicos que

se deben a la activación y desactivación de ciertos genes que influyen en la diferenciación

celular durante la formación de tejidos.

Variables:

-Concentración constante de Oxígeno +/- 1 32 % (variable independiente)

-Cambios fenotípicos y morfológicos ( variable dependiente)

-Medio de cultivo, exposición al O2 – Concentración y tiempo ( constantes)

Objetivos del proyecto:

Identificar si las diferentes concentraciones de oxígeno pueden activar y desactivar los

genes presentes en la información genética en los procesos de diferenciación celular para

poder así inferir si efectivamente hay factores que juegan un papel importante en la

activación e inactivación de genes durante la diferenciación de los tejidos.

Tipo de investigación: Experimental in Vitro

Metodología:

El proceso de investigación experimental será desarrollado entre los meses de junio y

septiembre en los laboratorios del Colegio Alemán de Medellín, mediante el cultivo de moscas

Drosophila melanogaster., las cuales serán cultivadas bajo condiciones constantes y

posteriormente serán separadas en recipientes especiales para aislar las poblaciones de

moscas que serán sometidas a una concentración de elevada de O2. El oxígeno se obtendrá

de pipetas las cuales bombearán su contenido continuamente para mantener una

concentración constante en los recipientes. Esta concentración será monitoreada por un

computador (Vernier Labquest) . El objetivo es obtener sus huevos, los cuales serán también

expuestos a una cantidad elevada de oxigeno durante su desarrollo embrionario. De este

proceso se espera observar si hay algún tipo de cambio en las moscas que eclosionarán.

Siempre habrá una muestra control que servirá como patrón de comparación y estará en

condiciones normales, es decir no será sometida a las diferentes concentraciones de oxígeno,

sino que se dejará bajo las condiciones ambientales. Para asegurar que los cambio que

ocurran, son debidos al oxígeno aplicado en diferentes concentraciones, las moscas van a

provenir originalmente de un mismo cultivo “virgen” o “puro”, serán separadas en poblaciones

del mismo tamaño y todas las poblaciones estarán aisladas unas de las otras.

Las condiciones serán constantes en todas ellas, únicamente variará la concentración de

oxígeno entre el recipiente de control y los demás recipientes. Posterior a la eclosión, se

esperará que ellas se desarrollen, maduren y pongan sus huevos para seguir así con el

ciclo de la investigación. Este proceso deberá ser repetido durante varias generaciones

para poder tener una amplia cantidad de datos que puedan ayudar a generar una

conclusión adecuada, pues mientras más datos haya, mas claridad habrá en los resultados

y conclusiones finales, ya que habrá más información en que basarse. Una vez pongan sus

huevos, las moscas parentales serán dormidas con cloroformo para poder observar los

cambios ocurridos durante la diferenciación celular en el desarrollo de tejidos. Serán

tomadas las poblaciones una a una para poder identificar fácilmente los cambios en los

tejidos (peso, tamaño en longitud y aspectos morfológicos) y así observarlos, anotarlos y

finalmente compararlos con las demás poblaciones. Esta observación será hecha con la

ayuda de lupas, estereoscopios y una cámara fotográfica.

Resumen: Se quieren definir si diferentes cantidades de oxígeno se encargan de

activar o de desactivar los genes que influyen en la diferenciación celular en los

diferentes tejidos de los organismos y si su tamaño aumenta o disminuye según la

concentración, pues todas las células de una misma especie contienen la misma

información genética y por esto surge la gran duda de como se forman los tejidos y

que estimula la diferenciación de estos, si las células que las componen son

iguales y contienen una misma cantidad de ADN. Para esta precisa activación de

genes que estimula la creación de tejidos existen diversas sustancias que aun se

encuentran en su gran mayoría indeterminadas, por lo cual se estimularán en este

caso con diferentes concentraciones de oxígeno en la mosca de la fruta Drosophila

Melanogaster para observar si se generan cambios en sus tejidos corporales y

poder definir si esta sustancia interfiere en la diferenciación celular o no.