[en] During embryonic development, cells must divide many times until reaching the number required to ensure the correct differentiation of all tissues. The proper regulation of cell proliferation and differentiation is essential to avoid defects during development and the emergence of diseases in the adult. Due to the favourable experimental characteristics of Medaka fish (Oryzias latipes; Ol), we used it to study the molecular mechanisms that regulate proliferation and differentiation at two different times of development. The study undertaken during the early stage of development has focused on characterising the expression pattern of two key factors involved in maintaining pluripotency, Nanog and Oct4, and also investigating the function of the Medaka Nanog homologue (Ol-Nanog) during development. Both transcripts in medaka are expressed in a similar pattern to the mammalian Nanog and Oct4. Both proteins are located in the nucleus of the blastomeres during segmentation and later in primordial germ cells. In adults, both are expressed in the gonadal germ cells. Ol-Nanog is required for the correct transition of cells within the synthesis phase of the cell cycle by regulating the expression of Cyclin A. Although having an important role in proliferation, Ol-Nanog does not appear to play a direct role in the differentiation of embryonic germ layers. In addition, Ol-Nanog mediates correct primordial germ cell migration by directly regulating the expression of Cxcr4b, the receptor for Sdf1. To study the mechanisms that regulate proliferation and differentiation in later stages, we focused on investigating the role of canonical Wnt signalling using retina neural progenitors as a model system. To perform this study we used a transgenic and pharmacological approach to manipulate Wnt signalling at different stages. We determined that Wnt has two functions on the retina neural progenitors which depend on the stage of development. During early development Wnt controls the progression of the cell cycle by regulating the expression of Cyclin D1. During a later stage of development Wnt regulates the expression of Vsx1, a bipolar cell marker.

[es] A lo largo del desarrollo embrionario las células que forman el embrión deben dividirse numerosas veces hasta alcanzar la cantidad celular capaz de asegurar la diferenciación de todos los tejidos y órganos. Por tanto, la correcta regulación de la proliferación y diferenciación celular es fundamental para evitar defectos durante el desarrollo embrionario y la aparición de enfermedades en el individuo adulto. Aprovechando las numerosas ventajas que ofrece el pez Medaka (Oryzias latipes; Ol), hemos estudiado los mecanismos moleculares que regulan la proliferación y diferenciación en los embriones de Medaka en dos momentos distintos del desarrollo, uno temprano durante la segmentación y otro tardío durante la organogénesis. El estudio en la etapa temprana de desarrollo se ha centrado, por una parte, en describir el patrón de expresión de Nanog y Oct4 a lo largo del desarrollo embrionario, y por otra parte, en estudiar la función endógena de Nanog. Tanto Ol-Nanog como Ol-Oct4 presentan patrones de expresión muy similares a los de mamífero, localizándose en el núcleo de los blastómeros durante la segmentación y más tardíamente, concentrándose principalmente en las células del primordio germinal. En el adulto, ambos se expresan en las células germinales de las gónadas de Medaka. El estudio funcional de Ol-Nanog reveló que es necesario para la transición de la fase de síntesis del ciclo celular al regular la expresión de Ciclina A, así como para la proliferación del embrión, sin embargo, no parece desempeñar un papel directo en la diferenciación de las capas germinales embrionarias. Además, Ol-Nanog media la migración de las células del primordio germinal mediante la regulación directa de la expresión de Cxcr4b. Por otra parte, centramos el estudio de la etapa tardía del desarrollo en conocer la función de la vía de señalización canónica de Wnt sobre los progenitores neurales de la retina. Para realizar este estudio utilizamos una aproximación con animales transgénicos y otra farmacológica que nos permitió manipular la señalización de Wnt en distintos momentos del desarrollo de la retina de Medaka. De este modo, determinamos que la vía de señalización de Wnt tiene dos funciones temporales distintas sobre los progenitores neurales de la retina, una temprana donde regula la progresión del ciclo celular a través de Ciclina D1, proliferación, apoptosis y diferenciación; y otra tardía, donde sólo regula la expresión del gen Vsx1, que es un marcador de células bipolares. Por tanto, la respuesta de los progenitores neurales de la retina a la vía de Wnt es dependiente del estadio de desarrollo.