Un equipo cient\u00edfico ha logrado, en parte gracias al aprendizaje profundo, construir el mapa unicelular m\u00e1s completo y detallado del desarrollo embrionario hasta la fecha, utilizando la mosca de la fruta como organismo modelo.<\/p>\n
Su descripci\u00f3n se publica en la revista Science, en un art\u00edculo codirigido por Eileen Furlong, del Laboratorio Europeo de Biolog\u00eda Molecular (EMBL), y Jay Shendure, de la Universidad de Washington.<\/p>\n
El trabajo aprovecha los datos de m\u00e1s de un mill\u00f3n de c\u00e9lulas embrionarias que abarcan todas las etapas del desarrollo del embri\u00f3n y representa un avance significativo a m\u00faltiples niveles, seg\u00fan sus responsables, que se\u00f1alan que tambi\u00e9n ayuda a plantearse cuestiones como la forma en que las mutaciones provocan diferentes defectos de desarrollo.<\/p>\n
\u00abEl mero hecho de capturar la totalidad de la embriog\u00e9nesis -todas las etapas y todos los tipos de c\u00e9lulas- para obtener una visi\u00f3n m\u00e1s completa de los estados celulares y los cambios moleculares que acompa\u00f1an al desarrollo es una haza\u00f1a en s\u00ed misma\u00bb, afirma Eileen Furlong.<\/p>\n
\u00abPero lo que realmente me entusiasma es el uso del aprendizaje profundo para obtener una visi\u00f3n continua de los cambios moleculares que impulsan el desarrollo embrionario, hasta el \u00faltimo minuto\u00bb, manifiesta.<\/p>\n
El desarrollo embrionario comienza con la fecundaci\u00f3n de un \u00f3vulo, seguida de una serie de divisiones y decisiones celulares que dan lugar a un embri\u00f3n multicelular muy complejo.<\/p>\n
Los investigadores llevan m\u00e1s de cien a\u00f1os estudiando el proceso, pero solo en la \u00faltima d\u00e9cada las nuevas tecnolog\u00edas han permitido identificar los cambios moleculares que acompa\u00f1an a las transiciones celulares a nivel unicelular, explica un comunicado del EMBL.<\/p>\n
Estos estudios unicelulares han suscitado una enorme expectaci\u00f3n, ya que han demostrado la complejidad de los tipos de c\u00e9lulas en los tejidos, identificando incluso nuevos tipos de c\u00e9lulas, y han revelado sus trayectorias de desarrollo, adem\u00e1s de los cambios moleculares subyacentes.<\/p>\n
Sin embargo, los intentos de perfilar la totalidad del desarrollo embrionario con una resoluci\u00f3n unicelular han estado fuera de alcance debido a los numerosos retos t\u00e9cnicos.<\/p>\n
En este sentido, la mosca de la fruta (\u00abDrosophila melanogaster\u00bb), un organismo modelo preeminente en la investigaci\u00f3n b\u00e1sica, tiene algunas ventajas clave a la hora de desarrollar nuevos enfoques.<\/p>\n
El desarrollo embrionario de la mosca de la fruta se produce con extrema rapidez; en tan solo veinte horas despu\u00e9s de la fecundaci\u00f3n se han formado todos los tejidos, incluidos el cerebro, intestino y coraz\u00f3n.<\/p>\n
Esto, unido a los numerosos descubrimientos realizados en las moscas de la fruta que han impulsado la comprensi\u00f3n del funcionamiento de los genes y sus productos, anim\u00f3 al equipo a afrontar el reto.<\/p>\n
\u00abNuestro objetivo era obtener una visi\u00f3n continua de todas las etapas de la embriog\u00e9nesis, para captar toda la din\u00e1mica y los cambios a medida que se desarrolla un embri\u00f3n, no solo a nivel del ARN sino tambi\u00e9n de los elementos de control que regulan este proceso\u00bb, explica Stefano Secchia, del grupo de Furlong.<\/p>\n
El trabajo actual perfil\u00f3 la cromatina -combinaci\u00f3n de ADN y prote\u00ednas que forma los cromosomas- abierta de casi un mill\u00f3n de c\u00e9lulas y el ARN de medio mill\u00f3n de c\u00e9lulas, abarcando la totalidad del desarrollo del embri\u00f3n de la mosca de la fruta.<\/p>\n
Utilizando un tipo de inteligencia artificial, los investigadores entrenaron una red neuronal para predecir el tiempo preciso de desarrollo de cada c\u00e9lula.<\/p>\n
Este trabajo no solo ayuda a comprender c\u00f3mo se produce el desarrollo normalmente, sino que tambi\u00e9n abre la puerta a entender c\u00f3mo las diferentes mutaciones pueden complicarlo.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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