Totipotencia

La totipotencia és la potència celular màxima, que li conferix a la cèlula la capacitat de dirigir el desenroll total d'un organisme. Açò succeïx si el núcleu d'una cèlula és idèntic al d'un zigot, és dir, la totipotencia s'observa en la capacitat del zigot de donar orige a cada tipo de cèlula de l'adult.

Primers experiments

Per a saber si hi havia totipotencia en les cèlules de cert estat del desenroll d'un organisme es varen portar a terme varis experiments en els anys 50 per Robert Briggs i Thomas King en la granota lleopart (Lithobates pipiens). En ells varen trobar que els núcleus celulars de la blàstula poden dirigir el desenroll de taperots complets.

El procediment portat a terme en estos experiments era la clonació, que es basa en la transferència nuclear a un ovòcit enucleado. En els experiments de Briggs i King l'ou hoste enucleado devia ser prèviament activat, és dir, es devia induir artificialment la reacció de fecundació necessària per a iniciar el desenroll dins d'ell.

D'esta manera, la transferència de núcleus de la blàstula cap a la citoplasma d'un ou de granota enucleado va donar com resultat el va desenrollar un nou organisme, el taperot.

Per un atre costat, si este procediment es feya en el núcleu de cèlules d'un estadi més tardà la capacitat de dirigir el desenroll del taperot disminuïa dràsticament, presentant-se una disminució en el número de taperots sancers. Aixina, es va vore que en estadis més primerencs les cèlules tenien una major totipotencia i les d'estadis més tardans, com el de la gàstrula, estaven ya compromeses en alguna funció del desenroll (Gilbert 2006).

No obstant, no sempre una cèlula diferenciada carix de totipotencia. John Gurdon i colaboradors varen descobrir que en algunes cèlules diferenciades, els núcleus poden ser totipotentes. Quan els núcleus de cèlules de la membrana del peu d'una granota adulta eren traslladats a un ou enucleado, es produïa, després de varis intents, un taperot. En ocasions, no obstant estos taperots morien abans de poder alimentar-se pero es va mostrar que hi ha certa mida de totipotencia en algunes cèlules diferenciades (Gilbert 2006).

Relació entre totipotencia i els gens

Per a saber qué tant del genoma és necessari per a que es puga donar el desenroll d'un organisme complet a partir de cèlules totipotentes i diferenciades s'han fet experiments en cèlules ya diferenciades en organismes com R. pipiens. S'ha descobert que el genoma present en el núcleu dels eritrocits de la granota madura (els eritrocits d'amfibis i aus tenen núcleu) dus tots els gens necessaris per a l'embriogénesis i pot reactivar estos gens en un temps i en els teixits propicis (Miglani 2006).

Ovòcits de R. pipiens es poden injectar en núcleu d'eritrocits i es deixen madurar per un dia. Després, el núcleu de la cèlula resident es remou. El desenroll després procedix fins al taperot. Per una atra part als clons que no se'ls deixa entrar a l'estadi del taperot sino que continuen sent blàstula se'ls extrau novament el núcleu i s'injecten en nous ous enucleados a on s'ha vist que la mitat d'estos es desenrollen en taperots. Este experiment mostra que els gens necessaris per a la diferenciació de taperot han estat en repòs en els eritrocits i solament necessiten per a ser reactivats les senyals presents en els ous quan estan madurant i en els embrions. D'esta manera si un núcleu dirigix el desenroll d'un embrió normal, du tota l'informació genètica necessària i existix constància en el genoma per a les cèlules diferenciades (Miglani 2006).

Després de saber açò, la pregunta es va bolcar cap a saber si eren diferències en expressió i activitat de gens en el genoma de les cèlules diferenciades lo que feya que en estes disminuïra la seua totipotencia, cosa que hui en dia ya se sap. Per això, els experiments de clonació mostren que els núcleus de les cèlules somàtiques poden ser reprogramats per a que estes es tornen totipotentes, no obstant en el cicle normal de l'animal açò no es dona.