¿Cómo determinan las células embrionarias qué función debería ejercer?

Aquí hay un artículo bastante bueno que con suerte aborda su pregunta:

Mecanismo que desencadena la diferenciación de las células embrionarias descubiertas

“En una etapa muy temprana del desarrollo humano, todas las células del embrión son idénticas, pero a diferencia de las células adultas, son muy flexibles y llevan consigo el potencial de convertirse en cualquier tipo de tejido, ya sea muscular, cutáneo, hepático o cerebral.

Este proceso de diferenciación celular comienza aproximadamente en el momento en que el embrión se instala en el útero. En términos del funcionamiento interno de la célula, esto implica dos mecanismos de control principales. Por un lado, los genes que mantienen al embrión en su estado completamente potente se desactivan y, al mismo tiempo, se activan los genes específicos del tejido. Al activar un cierto conjunto de genes, el embrión puede formar células musculares. Al encender un conjunto diferente, estas mismas células inmaduras pueden convertirse en hígado. Otros conjuntos de genes son responsables de tejidos adicionales.

En un artículo reciente, publicado en la revista Nature Structural and Molecular Biology, los profesores Yehudit Bergman y Howard Cedar de la Universidad Hebrea-Hadassah Medical School han descifrado el mecanismo por el cual las células embrionarias dejan de ser flexibles y se convierten en células más maduras que pueden diferenciarse en tejidos específicos Bergman es el Profesor Morley Goldblatt de Investigación del Cáncer y Medicina Experimental y Cedar es el Profesor Harry y Helen L. Brenner de Biología Molecular en la Facultad de Medicina.

Encontraron en sus experimentos, usando embriones de ratones de laboratorio y células que crecen en cultivo, que todo este proceso está controlado por un solo gen, llamado G9a, que a su vez es capaz de dirigir un programa completo de cambios que implica apagar un gran conjunto de genes para que permanezcan bloqueados durante toda la vida del organismo y, por lo tanto, no puedan activar ninguna otra flexibilidad celular.

Sus estudios arrojaron luz no solo sobre este proceso central, sino que también pueden tener consecuencias para el tratamiento médico. Uno de los mayores desafíos en la actualidad es generar nuevos tejidos para reemplazar las células dañadas en una variedad de enfermedades diferentes, como la enfermedad de Parkinson o la diabetes. Se han realizado muchos esfuerzos para “reprogramar” células adultas fácilmente disponibles, pero los científicos han descubierto que es casi imposible hacerlo, principalmente porque los tejidos normales están bloqueados en su programa fijo y han perdido su capacidad de volver a convertirse en completamente potentes. células embrionarias flexibles.

Ahora, con la nueva información descubierta por Bergman y Cedar, se ha identificado el programa molecular que es responsable de desactivar la flexibilidad celular, y esto puede despejar el camino hacia el desarrollo de nuevos enfoques para programar células de una manera controlada y específica “.

También está cubierto bastante extensamente en Wikipedia: Epigenética en la diferenciación de células madre