Segmentación y formación de la blástula

Cómo el cigoto se divide rápidamente sin crecer para producir muchas células pequeñas, que luego se organizan en una blástula hueca o estratificada lista para la gastrulación.

Definition

La segmentación es la serie de rápidas divisiones mitóticas que subdividen el citoplasma del cigoto en células progresivamente más pequeñas (blastómeros) sin un aumento en el tamaño general; la formación de la blástula es la organización de esos blastómeros en un embrión estructurado, que típicamente contiene una cavidad llena de líquido.

Scope

Este tema abarca las divisiones de segmentación que dividen el óvulo fertilizado, la influencia del vitelo en el patrón de segmentación, la distinción entre geometrías de segmentación radial, espiral y otras, la transición de la blástula media cuando el propio genoma del embrión se activa, y la formación de la blástula o blastocisto de mamíferos con sus distintas poblaciones celulares.

Core questions

• ¿Por qué las divisiones embrionarias tempranas proceden tan rápidamente y sin crecimiento celular?
• ¿Cómo la cantidad y distribución del vitelo moldean el patrón de segmentación?
• ¿Cuándo y cómo el embrión cambia de productos genéticos maternos a los propios?
• ¿Cómo se organizan los blastómeros en una blástula o blastocisto con tipos celulares distintos?

Key concepts

• Blastómeros y el ciclo celular de segmentación
• Patrones de segmentación radial, espiral y discoidal
• Influencia del vitelo en la geometría de la segmentación
• Transición materno-cigótica (transición de la blástula media)
• Blastocele, masa celular interna y trofectodermo

Mechanisms

Después de la fertilización, el cigoto entra en una fase de divisiones sincrónicas y rápidas en las que las fases S y M del ciclo celular alternan con poca o ninguna fase de crecimiento, utilizando proteínas maternas y ARN mensajeros almacenados. La geometría de la segmentación está limitada por la distribución del vitelo, produciendo los patrones característicos radiales, espirales, discoidales o superficiales de diferentes grupos de animales. A medida que continúan las divisiones, el embrión alcanza la transición de la blástula media, cuando se activa la transcripción cigótica, el ciclo celular se alarga y las células adquieren motilidad. En mamíferos, el blastocisto se forma con un trofectodermo externo que rodea un blastocele y una masa celular interna que da origen al embrión propiamente dicho.

Clinical relevance

Las etapas de segmentación y el blastocisto son fundamentales para la fertilización in vitro, la clasificación de embriones y la derivación de células madre embrionarias; las anomalías en estas etapas contribuyen al fracaso temprano del desarrollo. Esta entrada es educativa y no una fuente de asesoramiento clínico o reproductivo.

History

Los embriólogos clásicos describieron y clasificaron los patrones de segmentación en los grupos de animales en los siglos XIX y principios del XX, reconociendo el vínculo entre la distribución del vitelo y la geometría de la división mucho antes de que se comprendiera la base molecular de la transición materno-cigótica.

Seminal works

• gilbert2016

Frequently asked questions

¿Por qué las células no crecen durante la segmentación?

Las divisiones tempranas dividen el óvulo grande en muchas células más pequeñas utilizando materiales maternos almacenados, por lo que el embrión aumenta en número de células sin aumentar en tamaño total hasta etapas posteriores.

¿Qué es un blastocisto?

En mamíferos, el blastocisto es el embrión temprano formado después de la segmentación, con una capa celular externa (trofectodermo) y una masa celular interna que formará el cuerpo, rodeando una cavidad llena de líquido.