Morfogénesis

Morfogénesis (del griego "morphê" que significa forma y "génesis" creación, literalmente el “origen de la forma”), es el proceso biológico que lleva a que un organismo desarrolle su forma.

Es uno de los procesos principales del desarrollo en paralelo a la adquisición de la identidad, el control de la división celular, la diferenciación así como el control de la distribución espacial durante el desarrollo embrionario. En la formación de un órgano partimos de células iguales que en el tiempo se diferencian. Todo esto requiere una organización de dichos tejidos y órganos. Las propiedades que deben presentar las células que intervienen en cambios de la forma son:

  • Adhesividad de la célula
  • Motilidad celular (capacidad de moverse espontaneamente)
  • Cotractilidad  (capacidad de contracción)

La morfogénesis también puede tener lugar en un organismo maduro, en un cultivo de células o dentro de un tumor celular. La morfogénesis asimismo, describe el desarrollo de formas de vida unicelular que no atraviesan por una etapa embrionaria en sus ciclos de vida, o describe la evolución de una estructura corporal dentro de un grupo taxonómico.

Cabe destacar que en la morfogénesis se tiene que tener en cuenta las propiedades biomecánicas de las células así como a nivel molecular, la existencia de proteínas u hormonas que regulan la adhesividad, la orientación de las divisiones celulares o la regulación de la presión osmótica y también el citoesqueleto, ya que pueden producir cambios de forma o variar su motilidad.

Historia

Los primeros estudios sobre morfogénesis fueron realizados por D’arcy Wentworth Thompson y Alan Turing, quienes se basaron en cómo las funciones relacionadas con la matemática y la física, influyen en el crecimiento y desarrollo de los embriones, en definitiva, a la activación de los mecanismos celulares y biológicos. El estudio llevado a cabo por estos investigadores, disparó otro trabajo de investigación que culminó con el descubrimiento,en 1953 a partir de datos de difracción de rayos X recogidos por Rosalind Franklin , James D. Watson y Francis Crick , de la estructura del  ADN, la biología molecular y la aparición de la bioquímica.

Estos componentes fueron de gran utilidad para el estudio de la morfogénesis. Aunque la investigación primigenia sobre morfogénesis se llevó a cabo hace casi un siglo, cuando todavía no estaba comprobado, ni siquiera se había iniciado con la etapa de hipótesis, que el núcleo de las células contenía información genética hereditaria. En 1930, el control nuclear de la morfogénesis y la interacción del núcleo con el citoplasma fue descubierta por J.Hammerling. En  los primeros estudios morfogenéticos que realizó usó diferentes especies de arbustos de la familia de las  Acetabularia . J. Hammerling utilizó dos especies distintas de Acetabularia, la A. mediterranea y la A. crenulata.

La acetabularia es un organismo unicelular muy grande , de hasta 10 cm de largo, que consta de tres partes:

  • la cabeza
  • el tallo
  • el rizoide.

El único núcleo de esta célula se localiza en el rizoide. El experimento consisitió en que Hammerling intercambió los núcleos de las dos especies, y con esto logró que se formara la cabeza característica de aquella que había donado el núcleo. Así se vio que el núcleo desempeñaba un papel en el control del desarrollo de la Acetabularia.

Actualmente, la morfogénesis se aplica para analizar la composición total de un organismo, ya sea la estructura de cada célula que lo compone, la capacidad de las células de los organismos para crear tejidos y el ordenamiento del cuerpo de cada ser vivo, estudiado a través de imágenes microscópicas.

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