¿Cómo se convierte un óvulo humano fertilizado en un feto?
El óvulo fecundado contiene los genes más completos, es la célula somática más elemental producida por el cuerpo humano y también tiene la totipotencia más fuerte. En el óvulo hay sustancias que estimulan la expresión de la totipotencia y tiene el potencial de convertirse en todo tipo de células somáticas. Poco después de que se forma el óvulo fertilizado, entra en el proceso de división inicial, formando un blastocisto con decenas de células, y luego comienza el proceso de diferenciación. Bajo la acción del mecanismo de inhibición del ARN, los genes se sobremetilan y modifican, lo que provoca que se pierdan las funciones de transcripción y traducción de los genes y la capacidad de continuar la expresión, lo que se denomina silenciamiento génico.
Durante el desarrollo de las células del blastocisto, se produce diferente silenciamiento de genes en diferentes lugares del blastocisto, y este proceso ocurre simultáneamente, lo que hace que las células de diferentes capas se diferencien en diferentes direcciones y produzcan diferentes tipos de células de tejido. . En este momento, el blastocisto se divide en masa celular interna y células trofoblásticas. La masa celular interna se acumula en un lado del blastocisto y las células individuales son relativamente grandes y eventualmente se convierten en un feto completo. Las células del trofoblasto en el otro extremo tienen funciones invasivas y endocrinas. La función invasiva es la principal causa de la implantación, que luego se desarrolla en estructuras como la placenta.
Las células de la masa celular interna continúan expresando genes selectivamente y diferenciándose en endodermo, ectodermo y mesodermo. Las células en cada capa de la estructura continúan expresando genes selectivamente, formando finalmente los tejidos y órganos de varias partes. del feto, tejido muscular, estructura esquelética y sistema nervioso, formando así el feto. Este proceso dura aproximadamente 8 semanas. Aunque el feto ya se ha formado en este momento, la estructura del tejido aún no se ha desarrollado completamente, lo que dificulta que el feto sobreviva fuera del cuerpo, por lo que continúa desarrollándose en el cuerpo de la madre.
Compensa continuamente los defectos del tejido. El tejido nervioso del cerebro tiene la función de regular la respiración y los latidos del corazón. El corazón y los pulmones pueden garantizar el flujo sanguíneo y la respiración del feto. El feto (cuando está acostado) y el tejido muscular pueden sostener al feto. Las manos tienen una gran fuerza, tienen cierta capacidad para responder al mundo exterior y pueden completar muchas actividades reflejas primitivas. Estas actividades reflejas son restos evolutivos que ayudan al bebé a protegerse del mundo exterior antes de que el feto llegue a término y entre en el proceso de nacimiento.
Entre las células de los mamíferos, los óvulos fertilizados tienen la totipotencia más fuerte, seguidos de las células germinales haploides y, finalmente, las células somáticas. Por lo tanto, en la tecnología de clonación moderna, ya sea clonación de células somáticas o clonación haploide de células germinales, es necesario introducir el núcleo celular en el óvulo fertilizado para estimular la totipotencia celular para que pueda desarrollarse hasta convertirse en un individuo completo. En la actualidad, la clonación de mamíferos está relativamente madura, e incluso se ha logrado la partenogénesis y partenogénesis de ratones, es decir, los ratones se clonan a partir de óvulos o espermatozoides. En los últimos años, la tecnología de células madre también se ha basado en la inducción de la totipotencia celular.
La totipotencia celular está bien conservada en las plantas, y muchas plantas dependen de ciertos tejidos para desarrollarse hasta convertirse en una planta completa. En los animales, una vez que las células se diferencian, es difícil volverse totipotentes, razón por la cual el daño a tejidos como los nervios y los músculos es difícil de reparar. Este proceso de desarrollo de un óvulo fecundado es muy similar al conocido proceso de evolución biológica, desde una sola célula hasta un organismo vivo con cientos de billones de células.