El mapeo del destino es un método utilizado en biología del desarrollo para estudiar el origen embrionario de diversos tejidos y estructuras adultas. El "destino" de cada célula o grupo de células se mapea en el embrión, mostrando qué partes del embrión se convertirán en qué tejido. Cuando se lleva a cabo con una resolución de una sola célula, este proceso se denomina rastreo del linaje celular . También se utiliza para rastrear el desarrollo de tumores . El mapeo del destino y el linaje celular son métodos similares para rastrear la historia de las células.
Los mapas del destino se crearon con la intención de rastrear una región específica durante la transición temprana del desarrollo de un embrión a una estructura corporal distinta. [1] Los primeros mapas del destino se originaron en la década de 1880. [1] Los primeros mapas del destino en 1905 fueron creados por Edwin Conklin y se basaron en la observación directa de los embriones de ascidias (ascidias) y otros invertebrados marinos. [2] El mapeo del destino moderno comenzó en 1929 cuando Walter Vogt inventó un proceso que implicaba marcar una región específica de un embrión en desarrollo utilizando un chip de agar teñido y rastrear las células a través de la gastrulación . [3] Para lograr este experimento, Vogt dejó que el tinte y el agar se secaran en una placa de microscopio y colocó pequeños trozos en ubicaciones específicas del embrión. A medida que el embrión se desarrollaba, repitió este proceso para analizar el movimiento de las células. Este procedimiento le permitió a Vogt crear mapas del destino precisos, introduciendo un enfoque innovador para la investigación de la morfogénesis. [4] En 1978, se introdujo la peroxidasa de rábano picante (HRP) como un marcador más eficaz que requería que los embriones se fijaran antes de verlos. [5] El mapeo del destino también se puede realizar mediante el uso de códigos de barras moleculares, que son introducidos en la célula por retrovirus . [6]
El mapeo del destino genético es una técnica desarrollada en 1981 que utiliza una recombinasa específica para rastrear genéticamente el linaje celular. Este proceso no requiere manipular el embrión ni el órgano. [7] La base genética del marcaje garantiza la herencia del marcador por parte de todos los descendientes que se originan a partir de las células marcadas inicialmente, superando el problema de la dilución asociada con los marcadores de colorante durante la división celular, ofreciendo así una alta precisión y resolución. [7]
En general, el mapeo del destino sirve como una herramienta importante en muchos campos de investigación biológica en la actualidad, como la biología del desarrollo, [8] la investigación con células madre y la investigación renal . [9]
En 1905 se llevó a cabo el primer experimento que utilizó el linaje celular, que implicó el seguimiento de las células del tunicado Styela partita . El linaje celular implica rastrear la ruta de una célula particular desde una de las tres capas germinales. [10] El mapeo del destino y el linaje celular son conceptos relacionados que a menudo se superponen. Por ejemplo, el desarrollo del linaje celular completo de C. elegans se puede describir como los mapas del destino de cada división celular apilados jerárquicamente. [11] La distinción entre los temas radica en el tipo de información que se analiza. El mapeo del destino muestra qué tejidos provienen de qué parte del embrión en una determinada etapa del desarrollo, mientras que el linaje celular muestra las relaciones entre las células en cada división. [12] Un linaje celular se puede utilizar para generar un mapa del destino y, en casos como el de C. elegans , el mapeo sucesivo del destino se puede utilizar para desarrollar un linaje celular. [13]