5.1. Mecanismes bàsics de formació de patró (2016)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Genética - 2º curso
Asignatura Biologia del desenvolupament
Año del apunte 2016
Páginas 14
Fecha de subida 05/04/2016
Descargas 34

Vista previa del texto

5.1. MECANISMES BÀSICS DE FORMACIÓ DE PATRÓ: MECANISMES AUTÒNOMS, MECANISMES INDUCTIUS, MECANISMES MORFOGENÈTICS Un mecanisme de desenvolupament és un conjunt d’interaccions entre gens (una xarxa gènica) en què algun gen regula un comportament cel·lular. Totes les transformacions de patró són degudes a un mecanisme de desenvolupament. Així, una xarxa que no afecta un comportament cel·lular no pot donar lloc a transformacions de patró. Un mecanisme pot estar fet d’altres mecanismes ja que una xarxa està feta d’altres xarxes.
 Inductius: Mecanisme en el qual el canvis de patró es donen perquè les cèl·lules senyalitzen entre elles.
 Morfogènetics: Hi ha un canvi de patró sense que hi hagi canvis d’estat, sense senyalització, sinó per canvis de posició.
Cada procés de transformació de patró estarà produït per un mecanisme de desenvolupament concret.
Propietats rellevants d’un mecanisme Varies coses a tenir en compte en els mecanismes de desenvolupament:  Estructura genètica i com es regulen entre elles.
 Propietat variacional: Quantitat, tipus i disparitat dels patrons produïts quan fem: o Canvis genètics que no afecten la tipologia de la xarxa o Canvis ambientals o Canvis en el patró inicial Una mateixa xarxa o un mateix mecanisme de desenvolupament pot produir transformacions de patró diferents. En funció de fins on difongui un FC, o en funció de si la inhibició és més o menys forta serà així o aixà. De manera que no hi ha una relació única entre xarxa i transformació de patró.
Podem tenir xarxes diferents que facin el mateix com a mínim des d’un patró inicial que sigui igual. És a dir, la mateixa transformació de patró es pot produir per mecanismes que no tenen res a veure.
Una mateixa xarxa genètica típicament produirà patrons finals diferents en funció de quins siguin els patrons inicials.
No hi ha una correspondència 1:1 entre un patró i una xarxa.
En general en evolució i desenvolupament hi ha una distinció entre dos conceptes:  Diversitat : Quantes espècies hi ha.
 Disparitat: Conjunt d’espècies o poblacions o individus d’una mateixa població, com de diferents són els seus fenotips.
Per exemple, tenim moltes espècies de papallones que fenotípicament són idèntiques. Així, hi ha molta diversitat però poca disparitat. En canvi, no hi ha moltes espècies de mamífers, però són molt diferents entre elles, de manera que tenim molta disparitat però poca diversitat.
Mecanismes de desenvolupament bàsics Expliquem els que només utilitzen un o pocs comportaments cel·lulars, i després els combinarem per a fer-los més complexos.
1 Explicarem com funcionen, quant es coneix (propietats variacionals, que depenen del patró inicial) i la seva relació genotip-fenotip.
Mecanismes autònoms Són una mica peculiars.
Les cèl·lules no interaccionen entre elles, no hi ha comunicació entre cèl·lules, i l’únic comportament involucrat és la mitosi.
2  Mitosi asimètrica.
o Típicament, les dues cèl·lules filles són iguals. No obstant, es donen processos en què les dues filles resultants no són iguals i acaben rebent diferents molècules.
o La mitosi dirigida no és el mateix, és el procés pel qual les cèl·lules es polaritzen i fan que el pla de divisió mitòtica s’orienti en una direcció concreta. No obstant, la mitosi asimètrica i la mitosi dirigida acostumen a anar juntes. Per exemple, a la imatge tenim una mitosi asimètrica que és també dirigida, compte amb no confondre’ns.
o o  La cèl·lula mare ja és asimètrica.
Espacialment, la asimetria ve de la polaritat cel·lular prèvia o de senyals d’altres cèl·lules que només afecten una part de la cèl·lula.
o Els cèl·lules epitelials sempre tenen una polarització apical-basal de manera que tenim factors a banda i banda diferents. Típicament, es divideixen seguint el pla de l’epiteli però, a vegades, es separen i es divideixen perpendicularment al pla de l’epiteli.
o Això passa bastant al desenvolupament temprà de mol·luscs, ctenòfors, anèl·lids, al sintema nerviós inicial d’artròpodes i als oligodendròcits de mamífers.
o Propietats variacionals:  Senzilles: Decisió binària.
 Si una proteïna té la capacitat d’unir-se a l’actina, romandrà on hi hagi actina.
 Només produeix una distribució de tipus cel·lulars regular en l’espai si hi ha algun altre mecanisme associat.
o La relació genotip-fenotip és senzilla pera fenotips senzills. Per a fenotips complexes segurament no, però no s’usa per a fer fenotips complexes, només a patrons amb pocs tipus cel·lulars i fets de pocs territoris diferents i dispars.
Divisió d’un ou heterogeni.
o Passa només al principi però a la majoria dels animals.
o Els oòcits tenen asimetries (dos pols, recordem, i factors units al còrtex i, fins i tot, en algunes espècies el còrtex és asimètric).
o Al principi del desenvolupament l’oòcit es divideix de forma que les cèl·lules filles acaben rebent diferents regions de l’oòcit original.
3 o  Així doncs, es transforma una asimetria cel·lular en una asimetria entre cèl·lules (teixit)  de patró intracel·lular a patró de desenvolupament.
o Les asimetries poden venir de la mare, de l’ambient i del lloc on entra l’espermatozoide.
o És molt estrany que les cèl·lules estiguin predestinades, però a Ciona, que és un dels extrems del desenvolupament perquè les coses s’especifiquen molt aviat, es dóna. L’altre pol oposat som nosaltres: especifiquem molt tard. De fet, els nostres oòcits no són clarament asimètrics. A mamífers es diu que les asimetries apareixen de l’ambient de l’endometri. L’oòcit va pul·lulant i, en cert moment, s’enganxa a la matriu. Per aquell costat on s’ha implantat, es produeix la asimetria.
o Propietats variacionals:  Senzilles: Només tenim entre 2 i 5 compartiments espacials.
o Relació genotip-fenotip  Senzilla: Tenir o no un binding site per al citoesquelet (per exemple, a actina) o altres.
 El fenotip produït és sempre senzill.
Dinàmica interna genètica acoblada a mitosi.
o En alguns casos hi ha evidències però, en general, no s’entén què passa, si és que realment passa.
o S’observa en el desenvolupament de sangonella.
o o o Tenim cordons de cèl·lules molt petites que es van dividint i van formant la major part de cos de la sangonella. Un cordó formarà el mesoderm, un altre el sistema nerviós i un altre l’epidermis. En principi, ja sabem què faran les cèl·lules.
A l’extrem d’aquesta filera de cèl·lules, hi ha una cèl·lula més gran que és la que es va dividint i va comptabilitzant el pas del temps.
Les cèl·lules que s’han dividit en diferents moments donen lloc a coses diferents i, es pensa que tenen expressions diferents.
4 o o o o o A la cèl·lula gran tenim un rellotge molecular: tenim un gen A i un segon gen B que inhibeix el primer gen A. Si mirem la concentració del gen A i del B al llarg de temps, veiem que quan l’expressió del B és molt alta, la del A és baixa , i quan la del A és alta, la del B és baixa.
Les cèl·lules es divideixen periòdicament i de forma asimètrica, de manera que a la cèl·lula petita es para el rellotge i les concentracions dels productes gènics dels gens l’expressió dels quals anava oscil·lant s’estabilitzen i es mantenen tal qual estan en el moment de la divisió.
Aleshores, si les cèl·lules es divideixen a diferents velocitats, pot passar que els gens A i B tinguin nivells d’expressió diferents per a cada cèl·lula.
Això pot passar en més de dos gens.
Així, depenent d’en quin moment aturis el cicle, acabaràs en un estat o en un altre.
Mecanismes inductius A la senyalització paracrina les molècules difonen per l’espai i arriben a una cèl·lula situada a una distància determinada.
Les molècules de senyalització o factors de creixement poden estar també units a la matriu, és a dir, als proteoglicans d’aquesta, de manera que, a mesura que la cèl·lula va secretant-la, aquesta es va distribuint per l’espai i els senyals poden arribar a altres cèl·lules, tot i que properes.
La senyalització per contacte directe es dóna quan les molècules de senyalització són molècules de membrana que difonen per aquesta o bé són factors de creixement que s’uneixen a receptors específics a altres cèl·lules. Típicament produeixen senyalització a altres cèl·lules i no sobre elles mateixes. També es pot donar senyalització per GAP-junctions, on molècules de baix pes molecular passes d’una cèl·lula a l’altra a través d’aquestes unions cèl·lula-cèl·lula. Aquestes molècules són citosòliques, i aquest tipus de comunicació no implica l’espai extracel·lular. A Drosophila, els factors de transcripció actuen com a factors de creixement perquè poden difondre d’un nucli a un altre ja que és una cèl·lula amb molts nuclis, actuant com un sinciti. La secreció dels factors de creixement al reg sanguini permet que arribin més lluny però alenteix el procés.
5 Una altra via de comunicació cel·lular seria la mecano-transducció. La mecano-transducció és el procés que converteix un estímul mecànic en un senyal bioquímic. Les integrines són receptors d’adhesió que transmeten bidireccionalment senyals a través de la membrana plasmàtica. La reorganització dels seus dominis extracel·lular, transmembranal i citoplasmàtic són responsables de diferents respostes cel·lulars davant de diversos estímuls mecànics. Això vol dir que el senyal és detectat a un dels extrems de la molècula i és transmesa al lloc d’acoblament amb el lligand a l’altre extrem molecular (matriu extracel·lular o citoesquelet).
Les cèl·lules estan constantment secretant vesícules. Que la cèl·lula secreti un factor de creixement en cert moment implica que la cèl·lula decideix que a les cèl·lules diana ha d’anar aquest factor de creixement i no un altre. Cada factor de creixement té receptors diferents, amb funcions diferents. A més a més, un mateix senyal pot tenir diversos receptors amb diferents afinitats i que produeixin senyals intracel·lulars i respostes diferents.
Hi ha dos tipus de senyals difusibles:  Liposolubles: Típicament són esteroides, molècules i algun tipus d’àcids grassos.
o Poden travessar la membrana cel·lular.
o Actuen directament sobre receptors que no cal que estiguin a la membrana cel·lular, i típicament estan al nucli, i tenen un domini d’unió al lligand i un altre d’unió al DNA.
 Hidrosolubles Alguns exemples de senyals units a la membrana que tenen efecte per contacte directe són: Notch-delta, i ephrins.
Quan tenim que el senyal difon a l’espai extracel·lular, la informació que està transmetent és la identitat química/genètica de la molècula que farà que el senyal s’hagi d’unir a un receptor específic. El procés de difusió en sí també proporciona informació. La cèl·lula en certa manera pot percebre en funció de la quantitat de senyal que ha rebut a quina distància es troba la font.
Això no està molt clar, és una visió una mica antropomòrfica. El senyal en sí transmet una informació espacial sobre quina és la distribució espacial de les cèl·lules que estan enviant el senyal. Això no és percebut per una cèl·lula sinó pel conjunt d’aquestes. La distribució espacial del gradient de difusió es una copia de la distribució espacial de les cèl·lules que estan enviant el senyal, quina forma té el territori que està enviant el senyal.
6 Difusió de molècules a l’espai extracel·lular 𝜕𝑐(𝑟⃗, 𝑡) = 𝐷𝑠 ∇2 𝑐(𝑟⃗, 𝑡) 𝜕𝑡 La “c” determina la concentració i està plantejada com una variable continua, cosa que no és certa perquè les molècules són variables discretes.
Aleshores, la única cosa que determina la concentració d’una molècula és la seva difusió.
El denominador de la fracció representa el pas del temps.
El canvi de la concentració d’una molècula al llarg del temps depèn de nabla ().
La taxa de canvi de la concentració d’una molècula en un punt en el temps és proporcional a la taxa de canvi de concertació d’aquest senyal a l’espai.
A temps 0 he secretat una molècula a concentració X, a prop de la font tinc bastanta concentració i, a mesura que m’allunyo, aquesta és menor.
Recordem de mates: la primera derivada de Y=X2 és 2x, i ens indica si és creixent o decreixent.
La segona derivada ens indica si la funció és còncava o convexa. La segona derivada de Y=2x és 2.
Agafem un punt i volem saber quant augmentarà la concentració de la molècula en aquest punt, i això dependrà de si és còncau o convex.
Convex és negatiu, per tant, disminueix la concentració. En canvi, si al voltant del punt tenim que el perfil de concentració és còncau, la concentració augmentarà.
Les molècules es mouen d’on hi ha més concentració a on hi ha menys, de manera que als perfils convexos la molècula es desparramarà mentre que als perfils còncaus hi arribaran més Realment, les molècules es mouen sense cap mena de patró, “a lo loco”. Imaginem que tenim un conjunt de cèl·lules que secreten moltes molècules. Com les molècules en general s’estan movent, per mera probabilitat on hi havia moltes hi haurà menys i on no hi havia hi haurà mes.
Per tant, es tracta d’un procés estocàstic. De mitjana, acabaran estant a la mateixa concentració a tot arreu. Això no és interessant per a la biologia del desenvolupament, així que s’afegeix que les cèl·lules estan constantment secretant molècules i que aquestes es degraden.
A mesura que passa el temps, els perfils van canviant tal i com veiem al gràfic. A mesura que augmenta X, la concentració és més petita, i a mesura que ens allunyem de la font la concentració és més petita i el decreixement és exponencial. A mesura que passa el temps, la concentració dels punts que estan lluny de la font augmenta. Això no és el que passa en el desenvolupament en realitat.
7 La difusió va des d’on hi ha més concentració fins on hi ha menys, és un procés estocàstic i les molècules es mouen per moviment brownià. Les molècules en sí es mouen a l’atzar, així que és un efecte promig això que van d’on més a on menys.
Com les molècules estan movent-se a l’atzar, tenen la mateixa probabilitat de moure’s cap a la dreta o cap a l’esquerra. En promig, les molècules estaran al centre, però la variància augmentarà amb el temps, les molècules estaran més lluny de la font. Si ho situem en un eix de coordenades, i a l’origen situem la font efímera, podran difondre en totes direccions, -X o X, -Y o Y, de manera que si fem la mitja, com és un procés isotròpic, obtindrem el valor 0, com si no s’haguessin mogut.
La posició d’una molècula en cert moment la podem entendre com la suma de moltes variables aleatòries (dreta o esquerra, ½, ½ ). Aleshores, podem aplicar-hi el Teorema Central del Límit  quan es sumen moltes variables aleatòries, s’obté una distribució normal.
Si la cèl·lula secreta una molècula però aquesta es degrada, veiem que el perfil de difusió de la molècula es manté constant al llarg del temps.
La D dels exercicis depèn de diversos factors: morfologia (mida i forma), taxa de secreció (major secreció mes lluny), taxa de degradació de la molècula.
El canvi de concentració va de major a menor, però això les molècules no ho saben, i per això diem que la difusió és isotròpica en promig (es mouen en totes direccions). Realment, cada molècula té un moviment esbiaixat, i independent.
Què afecta la distribució espacial del senyal?  La forma de l’espai (channeling): Si estàs difonent dins d’una esfera o d’una cargol la distribució de les isoclines de gradient serà diferent.
 L’estructura tridimensional de la proteïna (difusibilitat).
o Més gran i més irregular  difusió més lenta.
o Més petita i més arrodonida  difusió més ràpida.
 La presència de segrestadors a l’espai cel·lular.
o Un segrestador és una molècula, típicament una proteïna, que no transdueix cap senyal però s’uneix al lligand, al senyal.
 Inhibidor: BMP3 forma un dímer amb BMP4 de manera que BMP4no es pot unir a cap dels seus receptors (BMPR1 i 2). Això fa que disminueixi de forma efectiva la concentració de BMP4 que està disponible per a la senyalització.
 Tamponador: Altres molècules s’uneixen al factor de creixement i impedeixen la seva degradació i, a vegades, la unió al receptor. Si només s’impedeix la degradació, el senyal arribarà més lluny. Si, a més, la molècula no deixa que el lligand s’uneixi al receptor, el senyal arribarà més lluny però l’eficiència efectiva del senyal serà menor.
 Inhibidor de degradació però actiu: Dificulten la degradació del lligand però permeten que es pugui unir al receptor.
 Vectors moleculars: Alguns senyals difonen en liposomes. La cèl·lula secreta una vesícula i, a dins o a la membrana, tenim factors de creixement. Per exemple, SHH a vegades el que fa és difondre associat en lípids.
 Unió a receptors o recicladors: Els receptors en sí actuen com a inhibidors de difusió del senyal. L’estona que el lligand està amb el receptor el senyal no difon. Això fa que algunes vegades hi hagi receptors que no transdueixen cap senyal de manera que disminueixen la difusió del senyal. Quan el lligand està unit al receptor no es pot 8 degradar, de manera que també inhibeixen la degradació del senyal. El senyal queda més concentrat allà on hi ha més receptors.
Transcitosi Tal i com passa en el procés de difusió, les molècules van de més concentració a menys.
Les cèl·lules van secretant factors de creixement a l’espai extracel·lular mitjançant vesícules, i van incorporant-ne d’altres també mitjançant vesícules (endocitosi). Així, una cèl·lula pot passar factors de creixement a la seva cèl·lula veïna per mitjà de vesícules.
Gràcies a aquest mecanisme de transport, els factors de creixement estan més protegits de la degradació. També, gràcies a la transcitosi, molècules que estan a l’espai extracel·lular, poden ser transportada a llargues distàncies.
A més, com les cèl·lules poden estar polaritzades, poden decidir realitzar la transcitosi de la part apical a la basal, polaritzant-la, en comptes de banda a banda. Aleshores, ja no seria un procés isotròpic perquè les molècules no difonen per totes bandes.
La informació que envia el senyal és:  La natura química del senyal  Que les cèl·lules tinguin o no el receptor  Distància de la font La informació espacial del senyal és imprintada en el territori receptor. No obstant, la forma que s’imprinta també depèn de la forma, l’orientació i la distància.
Quina relació hi ha entre l’àrea i la forma d’expressió dels receptors i senyals? Tenim un epiteli amb dos territoris, un amb un lligand i l’altre amb el receptor. Trobem 3 situacions. En quines hi haurà transformació de patró? a) No hi ha transformació de patró perquè receptor i lligand es troben a la mateixa regió, de manera que no hi hauria un canvi d’informació espacial.
R* L b) Sí hi ha transformació de patró perquè el lligand no arriba al territori complet que presenta el receptor.
L R* R c) No hi ha transformació de patró perquè el lligand no arriba al territori amb receptors.
L R 9 Signal channeling La distribució d’un senyal a l’espai depèn de la forma del territori que l’envia.
No obstant, pot ser que tinguem barreres, com un teixit, que no permetin la distribució del senyal, alterant el perfil de distribució del senyal.
Force channeling Les cèl·lules produeixen forces, tal i com ja hem vist.
La distribució de les forces a l’espai dependrà de la forma i la resistència del teixit que rebi la força.
Xarxes genètiques Una xarxa genètica implica un gen que afecta un comportament cel·lular de tal manera que hi hagi un canvi de patró.
Els mecanismes inductius són els que fan inducció (unes cèl·lules estan enviant un senyal que està afectant el que altres cèl·lules estan fent). Així, hi ha un canvi de patró perquè unes cèl·lules estan enviant un senyal.
Diferents tipus:  Xarxes jeràrquiques: Tenim un conjunt de cèl·lules que envien un senyal, i que és rebut per altres cèl·lules. Aquestes cèl·lules receptores responen al senyal però sense afectar a la primera cèl·lula que ha enviat el senyal.
o Exemple 1: La notocorda secreta un FT que és rebut per les cèl·lules ventrals, que responen envinat un altre senyal, però només les que han rebut molta concentració d’aquest senyal són capaces de respondre. Aquest segon senyal difon per totes bandes però només hi ha receptor al tub neural. En funció de la concentració que reben d’aquest segon senyal es diferencia el tub neural. Des de la part dorsal es secreta un senyal que en funció de la concentració es diferencien en unes cèl·lules neuronals o unes altres.
10 o  Exemple 2: L’ou fecundat de C.elegans es divideix en dues cèl·lules. La cèl·lula P1 rep un còrtex especial provinent de la mare, que fa que aquella cèl·lula expressi un senyal que difon per l’espai. Ambdues cèl·lules (P1 i AB) es divideixen. La cèl·lula P2 és la que rep el citocòrtex especial. De les cèl·lules filles de AB, només una està prou a prop de la cèl·lula P2, que té el citocòrtex i secreta el senyal, diferenciantse de l’altra cèl·lula filla de AB (ABa).
o Propietats variacionals:  Formació de patrons senzills a partir de patrons senzills:  Bandes des de bandes  Ventalls des de fonts locals (BUIX).
 Formes més complexes per channeling.
 Relació entre genotip i fenotip: senzilla excepte per channeling.
Xarxes emergents: La resposta de les cèl·lules receptores acaben afectant l’expressió del senyal inicial.
o Mecanismes de reacció difusió és un terme que a vegades s’usa per a referir-se a les xarxes emergents.
o Produeixen patrons des de patrons homogenis.
o Una molècula (activador) que és difusible (FC) és rebuda per unes cèl·lules, fent que aquestes responguin a ella secretant aquesta mateixa molècula activadora.
Així doncs, l’activador promou la seva pròpia síntesi i secreció. A més, promou la síntesi i secreció de l’inhibidor, que difon a l’espai i inhibeix l’activador.
FC1R1R1*FC2R2R2*FT2 o o o o L’activador és U i l’inhibidor és V.
El canvi de concentració de U depèn de la segona derivada de U a l’espai i una funció que depèn de U i de V.
La part que es suma és el terme de reacció, i la part de la derivada és la part de difusió. Alguns termes de reacció ens poden donar transformació de patró interessants.
El patró inicial és més o menys homogeni però amb una mica de soroll pel que fa a la concentració de A, ja que les molècules es mouen a l’atzar. Finalment, hi 11 o o o o o o ha uns pics de concentració de A que tenen una distribució característica, separats a l’espai d’una manera bastant regular.
De fet, el mecanisme que determina la distribució dels pèls a tot el cos és un mecanisme de reacció difusió.
Inhibidor aquí és h.
La primera equació determina com canvia la concentració a l’espai de A en un punt de l’espai. És a dir, si la cèl·lula veïna té més activador que tu, guanyaràs concentració, en canvi, si tu en tens més, en perdràs. Això és aplicable també amb l’inhibidor.
-µa és un terme de degradació multiplicat per la concentració de A. I -h és un terme de degradació multiplicat per la concentració de I.
L’activador té una part d’autocatàlisi que està al numerador. Però, la producció de A es veu limitada de manera natural. La taxa de producció de A està dividida per la concentració d’inhibidor (h).
Descripció qualitativa:  A la situació d’equilibri, les condicions inicials són homogènies. No obstant, hi ha una mica de soroll de manera que una cèl·lula comença a produir una mica d’activador. Com l’activador promou la seva pròpia síntesi, el pic d’A creixerà i, a més, com hi ha difusió, s’expandirà una mica pels costats. Però l’activador també promou la síntesi d’inhibidor, de manera que també apareixeran pics de I.
 L’inhibidor difon més ràpid que l’activador, de manera que els pics d’activador no poden xocar i fusionarse perquè es troba amb l’inhibidor provinent de l’altre pic.
 La distància entre els pics depèn, aleshores, de la rapidesa amb què es produeixi l’inhibidor i l’activador.
 Si l’inhibidor es produeix molt ràpidament, els pics d’activador estaran més separats. I el mateix succeirà si difon molt ràpidament.
 Si l’activador s’autoprodueix molt fortament, els pics seran més grans i xocaran abans.
 L’inhibidor té un efecte dual:  A alta concentració inhibeixen, 12 o  però a baixa concentració (h<0) estan activant a A.
 S’ha proposat que les taques del guepard, el pèl, els patrons de coloració de la pell, la forma de les plomes, els fol·licles pilosos, les conquilles dels gasteròpodes, les condensacions condrogèniques a les extremitats de vertebrats entre altres es donen gràcies a aquest mecanisme de reacció difusió.
Propietats variacionals  Nombre molt gran d’aquestes taques o bandes gràcies a una única xarxa genètica.
 En alguns casos el patró final és independent de l’inicial. Com és el patró final depèn de quant fortament A s’autoactiva, quant fortament I inhibeix A, i quant fortament A activa I.
 Podem tenir una xarxa emergent que, per exemple, està produint pèls, i una jeràrquica que està determinant que els pèls del pit i els de les cames siguin diferents, és a dir, que afecta com fortament l’activador afecta a les cèl·lules, per exemple, o bé que expressin més receptor o menys.
 També hi ha channeling.
 La relació entre genotip i fenotip és complex justament perquè poques senyals fan molts territoris. El que es pot canviar fàcilment és el nombre i la longitud d’ona (BUIXOS).
Xarxes emergents per contacte directe Es tracta de situacions en què tenim una cosa que sembla un mecanisme de reacció difusió però no tenim difusió.
L’exemple més clàssic és el sistema Notch-Delta, on comencem amb un sistema homogeni i acabem amb un sistema amb dos tipus de cèl·lules distribuïdes com en un taulell d’escacs.
Aquests sistema està present en gairebé tots els animals, i està involucrat en la diferenciació neuronal, els marges i l’adhesió i la formació de patró.
El sistema Notch-Delta funciona:  Tant Notch com Delta són molècules presents a la membrana cel·lular.
 Notch és el receptor de Delta.
 Quan Delta s’uneix a Notch, tenim una via de traducció de senyal per Notch que fa inhibir l’expressió de Delta.
 Delta té una certa expressió constitutiva.
 Tenim una mena de competició: les cèl·lules que estan les unes al constat de les altres intenten fer que la veïna no expressi Delta.
o Si jo augmento la meva concentració de Delta, la del meu veí ha de disminuir.
o Si la concentració de Delta i Notch és la mateixa a totes les cèl·lules s’assoleix un equilibri.
 Si posem soroll, passarà el mateix que en un sistema de reacció difusió. Si una cèl·lula comença a expressar més Delta, les seves veïnes expressaran menys, però les veïnes de les veïnes expressaran més Delta. Al final tindrem que Delta s’expressa duna forma no homogènia a l’espai partint d’un patró homogeni.
 Conceptualment és semblant al mecanisme de reacció difusió.
 A insectes típicament Notch el que fa és que les cèl·lules es diferenciïn en cèl·lules de sistema nerviós. El patró de distribució de quetes a l’espai d’una mosca és regular i es creu que funciona així. A la base de la queta hi ha neurones perquè són pèls sensorials.
13   Propietats variacionals o Patrons d’escacs de diferent longitud d’ona.
Relació entre fenotip i genotip relativament senzilla.
14 ...