PROGRAMMA di BIOLOGIA DELLO SVILUPPO

(in questa sezione saranno esposti i principali argomenti del programma ricordando che per avere una visione maggiormente dettagliata del corso è consigliabile studiare sui libri di testo opportuni)

Biologia dello sviluppo animale
Introduzione alla Biologia dello Sviluppo: dall'uovo all'embrione. Tecniche cellulari e molecolari per lo studio dello sviluppo. Struttura dei gameti e gametogenesi: uovo e spermatozoo, specie-specificità dell'interazione. Fecondazione: meccanismi cellulari e moleco1ari dell 'interazione spermatozoo-UOVO. Lo sviluppo embrionale: Eredità materna, segmentazione, gastrulazione e cenni di organogenesi. I foglietti embriona1i: ectodenna, mesoderma, endoderma. Morfogenesi e differenziamento del Sistema Nervoso Centrale. Sistemi modello animali: Drosophila, Xenopus, zebrafish , topo. Omeobox, omeogeni, omeodomini e body plan. Gli assi embrionali: Antero-Posteriore e Dorso- Ventrale. La lezione dalla drosofila. Espressione genica differenziale durante lo sviluppo.

Biologia dello sviluppo vegetale
Sviluppo ed organogenesi nelle piante e negli animali. Come si studiano i problemi dello sviluppo. Arabidopsis pianta modello. Gli apici meristematici: "cellule staminali" che producono nuovi organi per tutta la vita della pianta. Come viene mantenuto un apice meristematico: la regolazione dell'equilibrio tra divisioni e differenziazioni. L' apice del fusto come modello per lo studio di questo fenomeno. Gli apici meristematici: istogeni o produttori di cellule totipotenti? L' apice della radice e gli esperimenti che hanno dato una risposta a questa domanda. La comunicazione fra le cellule Lo sviluppo del fiore: gli eventi morfogenetici nel fiore normale. I mutanti fiorali. La costruzione del modello ABC. I doppi e tripli mutanti. I geni MADS box.

(tratto dall'Università degli studi di Milano - www.unimi.it )

INTRODUZIONE:

SVILUPPOà

-         processi da un uovo fecondatoàembrioneàorganismo

-         si studia per la comprensione dei meccanismi cellulari e molecolari e manipolazione

-         unica via per andare dal genotipo al fenotipo è lo sviluppo embrionale

-         gli organismi pluricellulari si formano per cambiamenti: SVILUPPO, che avviene partendo da una cellula diploide (zigote) che tramite divisioni e dislocazioni di gruppi di cellule, produce e delinea il corpo dell’animale

-         generare nuovi individui per riprodursi

-         assemblare la diversità cellulare in modo corretto e funzionale

-         definire le coordinate dell’organismo (asse antero/posteriore, dorso/ventrale)

DIFFERENZIAMENTOà

-         generazione della diversità cellulare

MORFOGENESIà

-         l’organizzazione dei vari tessuti, ecc.

SVILUPPO EMBRIONALE DI RIFERIMENTO ANIMALE:

UOVO FECONDATOà

-         pluripotente perché può formare un nuovo organismo

-         lo sviluppo però restringe progressivamente questa potenzialità

DIFFERENZIAMENTOà

-         lo sviluppo da un singolo uovo fecondato di tipi cellulari specializzati

DETERMINAZIONEà

-         cambiamenti biochimici e funzionali cellulari durante il differenziamento che sono preceduti da questo fenomeno

-         Commitmentàarrivare a un punto di differenziamento in cui si capisce come sarà ma all’inizio solo geneticamente

SPECIFICAZIONEà

-         una cellula o tessuto sono specifici se in ambiente neutro si differenziano in maniera autonoma

DETERMINAZIONEà

-         una cellula o tessuto sono determinati quando messi in un’altra regione dell’embrione sono in grado di differenziarsi autonomamente

METODI D’INDAGINEà

1)      Morfologici ed ultrastrutturali

-         microscopia ottica

-         microscopia elettronica (trasmissione e scansione)

-         microscopia confocale

2)      Biochimici

-         SDS – PAGE

-         2D – PAGE

-         WESTERN BLOT

-         DEGLICOSILAZIONI

3)      Molecolari

I modelli animali sono:

-         Nematode (C. elegans)

-         Drosophila

-         Zebrafish

-         Pollo

-         Xenopus

-         Topo

Il modello vegetale è l’Arabidopsis

IBRIDAZIONE IN SITUà

Visualizzare cellule o gruppi di cellule che esprimono un certo gene

TECNICA:

-         costruzione di un mRNA complementare chiamato mRNA ANTISENSO

-         attaccare a questo certe molecole “bandiera” per il riconoscimento

-         ci dice che il gene è acceso nelle cellule che formano per esempio la zampa e coda. Questi geni si accendono in un dato stadio embrionale

GAMETOGENESI:

Spermatogenesià

Lo spermatozoo è costituito da:

-         vescicola acrosomialeàderiva dall’apparato di Golgi con enzimi litici che intervengono durante la fecondazione

-         nucleoàcromatina condensata per occupare meno spazio possibile

-         guaina postacrosomiale

-         centriolià2

-         flagelloà9 coppie di microtubuli (braccia di dineina con attività ATPasica) + 2

-         mitocondrioànell’intermedio, produce ATP

OVOGENESIà

La cellula UOVO:

-         cellula di grosse dimensioni (~60mm)

-         nucleo di grosse dimensioni (detto anche vescicola germinale)

-         presenza di materiale di accumulo e vitello (nei mammiferi è il 5%, per altri animali il 95%)

-         polarità della cellulaàpolarità dell’embrione (polo animale e vegetale)

-         presenza di granuli corticaliàreazione corticale (spermatozoo + ovulo; prevenzione polispermia)

-         presenza di un rivestimento esterno (matrice extracellulare composta da proteine e glicoproteine) ad esempio la zona pellucida (mammiferi) o membrana vitellina (echinodermi)àspecie – specificità.

La cellula UOVO dall’esterno all’interno presenta:

-         involucro gelatinoso (jelly coat)

-         membrana vitellina

-         membrana plasmatica

-         granuli corticali

-         placchette vitelline o deutoplasma o vitello (riserva)

-         organelli

-         nucleoàfisicamente visibile (solo nel riccio di mare)

L’arrivo di sostanze dall’esterno (per es. dal fegato)àcircolo sanguignoàfollicolo ovarico.

Inizialmente il citoplasma è povero ma pian piano accumula granuli e si accresce.

L’ovocita diventa + grossoà1.200 – 1.300 mm

Nel citoplasma che maturaàimmesso mRNA di 2 tipi:

1)àmRNA di mantenimento: codifica per molecole di mantenimento del metabolismo

2)àmRNA informazionale: codifica per fattori che codificano in maniera specifica il differenziamento

Durante la segmentazioneàduplicazione DNA (mitosi) ma non trascrive e qui entrano in gioco i 2 mRNA altrimenti la cellula morirebbe in quanto durante queste fasi il ciclo cellulare è BIFASICO:

Dalle cellule primordiali:

La maggior parte degli oociti maturiàno nucleo visibile in quanto si trova nella metafase 2 e non è + organizzato.

ACCUMULO DI SOSTANZE DI RISERVA:

-         fosfolipidi

-         proteine

-         carboidrati (glicogeno)

-         sali (nelle specie di acqua dolce)

-         goccioline di olio (specie acquatiche con uova planctoniche)

-         piccoli metabolici arrivano all’oocita tramite le GAP JUNCTION che le uniscono alle cellule follicolari (90% contro 10% di assunzione diretta da parte dell’oocita)

-         i precursori del vitello prodotti in alti distretti corporei (ETEROSINTESI) vengono assunti direttamente dall’oocita tramite MICROPINOCITOSIàvescicoleàplacchetta vitellina

VITELLOà

-         massa inerme dentro l’uovo e può diminuire o limitare la divisione cellulare dopo la fecondazione

Il TUORLO è passivo e non si divide, infatti nel pollo si divide solo il citoplasma formativo.

STADI DI CRESCITA DELL’UOVOà

INVOLUCRI dell’UOVOà

Responsabili del processo della fecondazione interna od esterna.

FECONDAZIONE ESTERNA:

-         lo sperma viene depositato sulle uova non appena queste vengono rilasciate in acqua

-         ingresso dello spermatozoo nell’uovo

-         fusione con membrana citoplasmatica

-         ATTIVAZIONE UOVO: blocco polispermia; rotazione uovo; ripresa meiosi

-         fusione dei pronuclei maschile e femminile

-         rotazione citoplasma corticale e formazione della semiluna grigia (1 – 2 hpf)

PRINCIPALI FUNZIONI DEI RIVESTIMENTI DELLE UOVA:

-         primarioàprecursore degli involucri, sintetizzato dall’oocita e svolge la sua funzione nel coinvolgimento nel riconoscimento e/o legame specie – specifico fra spermatozoo e uovo che precede la fusione dei gameti

-         secondarioàprevenzione della polispermia ed è sintetizzato nelle cellule follicolari (jelly coat)

-         terziarioàsintetizzato in altri distretti non ovarici; protezione del gamete e dell’embrione dall’ambiente esterno.

ZONA PELLUCIDA:

-         3 glicoproteine: ZP1-ZP2-ZP3

-         reticolo di maglie fibrillo – reticolari, strati interni + compatti ed esterni – compatti

-         filamenti interconnessi

-         lunghezza di 2-3 mm e diametro di 7 mm

-         ripetizione strutturale di 14-15 mm di un eterodimero fatto di ZP2 e ZP3àinterazioni non covalenti

-         ZP1àdimero di 2 catene associate che interagiscono su 2 diversi filamenti (trattamento con dittiotreitoloàno ponti S—S intermedi di ZP1àdissoluzione della ZP)

-         Queste proteine hanno funzione STRUTTURALE

-         Durante la fecondazione la zona pellucida cambia

-         Hanno anche altre funzioniàZP3 attaccata alla testa degli spermatozoi

-         Con l’esperimento di competizioneàZP3 è il recettore primario che inizia la fecondazione.

BIOLOGIA DELLO SVILUPPO DELLE PIANTE

Negli animali i fenomeni caratteristici dello sviluppo avvengono prima della nascita e la crescita è determinata.

Nelle piante i fenomeni dello sviluppo avvengono durante tutta la vita e la crescita è indeterminata.

Il DIFFERENZIAMENTOàespressione di alcuni geni per formazione di organi e nelle piante:

-         stretto controllo divisione cellulare

-         limitazione delle zone di divisione

-         numero di divisioni

-         orientamento del piano di divisione

-         morte programmata delle cellule

I fenomeni caratteristici dello SVILUPPO:

-         crescita (aumento numero cellule)

-         organogenesi (comparsa abbozzi e sviluppo organi)                                               

-         differenziamento cellule (formazione tessuti specializzati)

EMBRIONEà

-         parte del seme                                                                                                          

-         asse embrionale

-         cotiledoni                                                                                                                  

-         zone meristematicheà - cellule in attiva divisione

                                                  - pianta intera

                                                  - apicaleàparte aerea della pianta

                                                  - radicaleàapparato radicale

                                                  - accrescimento per tutto il periodo della pianta

Le piante sono + “plastiche” degli animali in termini di mutazioni.

FIOREà

-         origina nei semi

-     dal meristema vegetativo a riproduttivo

-         sepali-petali-stami-pistilli (o carpelli)

-         controllo su posizione, identità e numero

-         i fiori di cereali non hanno sepali e petali

-         fiori senza 1 dei 2 apparati (kiwi, mais)

-         fiori perfettiàtutti e 4 gli organi; è ermafrodita

ORGANOGENESI:

Dal meristema si formano i primordi di:

-         sepali (+ esterni al meristema)

-         petali (+ interni dei sepali)

-         stami (+ interni dei petali)

-         pistilli (centrale)

Per ogni specie è determinato il numero dei primordi.

Si differenziano (assumono identità) le diverse parti.

Il meristema riproduttivoàDETERMINATO: una volta che è in grado di formare gli organi del fiore, perde la capacità di dividersi.

LO SVILUPPO DEL FIORE:

Con la formazione del carpello, il meristema si differenzia; gli organi fiorali sono disposti a verticilli:

MUTANTE 1àpistillata: presenta tanti pistilli. 2-3 = pistilli

MUTANTE 2àapetala 2: non presenta i petali. 1 = somiglianza a pistilli; 2-3 = stami

MUTANTE 3àagamous: senza gametie ha perso la determinazione. 2-3 = petali; 4 = fiore

Questi sono mutanti omeoticiàgeni omeotici.

Il modello ABC:

-         modello genetico per spiegare come avviene lo sviluppo fiorale studiando mutanti fiorali

-         la formazione degli organi fiorali è sotto il controllo di 3 classi di geni: A-B-C

-         nel 1° e 2° verticillo (sepali e petali)àgene A

-         nel 2° e 3° verticillo (petali e stami)àgene B

-         nel 3° e 4° verticillo (stami e pistilli)àgene C

Viene formulato che:

-         dove c’è A non c’è C

-         dove c’è C non può esserci A

-         A e C sono mutui antagonisti

-         C è determinante anche per il meristema fiorale, per l’indeterminazione, e per lo sviluppo di un nuovo fiore con petali e sepali

-         Questi geni sono solo per la partenza del programma di sviluppo, poi ne entreranno in gioco molti altri per l’espressione

DETERMINAZIONE SESSO IN PIANTE:

-         sviluppato meccanismi indipendenti, tipici della specie

-         piante con fiori “unisex”-->promuovere il vigor ibrido

FIORI:

-         ermafroditi

-         maschili

-         femminili

PianteàMONOICHE (entrambi i fiori maschili e femminili sulla stessa pianta)

         àDIOICHE (piante con soli fiori maschili e piante con soli fiori femminili)

Le piante dioiche sono vantaggiose solo per la fecondazione incrociata.

I cromosomi X e Y determinano il sesso ma sono rari nelle angiosperme. Si ha formazione di primordi e poi si bloccano ed entrano in gioco altri meccanismi.

Senza A-B-CàFOGLIE e INDETERMINAZIONE

Il gene CAULIFLOWER ha come effetto l’ottenimento del mutante “cavolfiore” ed è responsabile della transizione da meristema fiorale a infiorescenza.

Vi sono GENI coinvolti nella divisione cellulare prima dei geni ABC.

FORMAZIONE EMBRIONE:

2 zone meristematiche con cellule totipotenti per il diffrenziamento della pianta e nelle piante le cellule non si muovono.

È molto importante lo studio dei MUTANTI e a seconda della zona mutata:

-         apicaliàsenza cotiledoni

-         centraliàsenza porzione centrale

-         basaleàsenza parte basale

-         terminaleàsenza parte apicale e basale

Questi mutanti non potendo dare origine ad una pianta, sono studiati a livello di seme, prima della germinazione.

I mutanti vengono anche usati per la difesa delle piante stesse.

COME SI ISOLANO I MUTANTI:

-         le mutazioni possono essere indotte con mutagenesi chimica o raggi X

-         EMS (etil metil solfato): mutagenesi chimica

-         Si trattano i semi con dentro l’embrione

-         La mutazione riguarda il contenuto di DNA di una cellula e per aver un individuo mutato si mira ai gameti

-         Si cambia 1 delle cellule del meristema apicale (poche cellule) che darà origine a una parte della pianta mutataàsettore pianta normale e settore pianta mutata.

Le mutazioni sono sempre ETEROZIGOTI (Aa) e la parte che non presenta mutazioni produce semi normali dopo la fecondazione mentre la parte mutata produce semi secondo un rapporto 1:2:1

Per capire se la mutazione è nel seme occorre guardare se tutti i semi germinano.

EMBRIONE:

1)      nella > parte delle Angiosperme la prima divisione dello zigote è TRASVERSALE; si forma così un embrione polarizzato e la cellula vicino al micropiloàSOSPENSORE (connette l’embrione con la pianta madre)

2)      Si ha una seconda divisione trasversale di quello che diventerà l’embrione

3)      Altre divisioni LONGITUDINALI nell’embrione e il sospensore si forma con divisioni trasversali

4)      Le divisioni continuanoàstadio embrionale a cuore e abbozzi cotiledoni

5)      Formazione cotiledoni e asse embrionaleàforma a TORPEDO. La forma è data dai setti di divisione perché le cellule non si muovono mai nelle piante.

I geni omeoticiàfattori di trascrizione.

MERISTEMA APICALE:

Durante la divisione 1 cellula si differenzia e 1 è sempre meristema, non deve mai esauirirsi altrimenti non sopravvive.

L’embriofloweràmutante che germinando forma un fiore.

In un meristema apicale è presente una tunica e un corpus.

Tunicaàcellule dell’epidermide che vanno incontro a divisione longitudinale per allargare

Corpusàparte del fusto e va incontro a divisioni trasversali.

SVILUPPO della RADICE:

Il meristema radicale presentaà

-         cellule della cuffia: nella mitosi si ha 1 cellula della cuffia + 1 cellula meristematica

-         cellule dell’epidermide: peli radicali per assorbimento

-         cellule sistema vascolare: legno e libro

All’interno della radice secondariaàstruttura simile al meristema radicale.

Il MERISTEMA RADICALEàstruttura ordinata e presenta una funzione a seconda della posizione.

ANCORA SUL MERISTEMA FIORALE:

Gli ovuli si sono sviluppati prima degli altri organi e il modello ABC non li considera.

L’OVULOà

-         si forma dalla placenta in una regione chiamata nocella dove si differenzia la madre delle megaspore

-         meiosià3 degenerano e 1 si sviluppaà3 mitosiàsacco embrionale

-         alla base del sacco embrionaleà2 tegumenti che ricoprono il sacco embrionale tranne che il micropilo per la fecondazione

-         il tutto è attaccato alla pianta con funicolo

Per studiare le regolazioni dell’ovulo occorre come sempre studiare i mutanti (per es. il mutante “spaghetti” di Arabidospis presenta la posto degli ovuli i pistilli).

Quindi il modello ABC è carente per cui occorre il nuovo modello ABCDà

PARTENOCARPIAàsviluppo frutto senza fecondazione

RIPRODUZIONE VEGETATIVAàriproduzione con mezzi diversi da semi

APOMISSIAàriproduzione via seme senza fecondazione

Questa ultima si studia studiando le specie apodittiche e studiando il processo di sviluppo del seme in specie modello (Arabidospis) per capire che meccanismi chiave ci sono per iniziare il processo di sviluppo del seme che comincia dopo la fecondazione.

L’apomissia avviene in piante polipoidi e serve per ottenere figli = alla madreàfissare le caratteristiche produttive.

-         occorre ottenere una mutazione in Arabidopsis

-         si ottiene pistillata

-         si mettono in serra chiusa (5.000 piante)

-         si sono visti mutanto che facevano pistilli con alcuni semi

-         i semi però non germinavano, sono sterili, ma non hanno l’embrione, solo l’endosperma

FATTORI DI TRASCRIZIONE:

Sono geni che producono proteine (TF) che regolano altri geni

Geni MADS-box (MCM 1 in lievito; Agamous in Arabidospis; Deficiens in bocca di leone; SRF in uomo). 

BIOLOGIA DELLO SVILUPPO DEGLI ANIMALI

SEGMENTAZIONE:

-         produrre la multicellularità

-         a seconda del tipo di uova (oloblastiche o meroblastiche)

-         ciclo cellulare bifasico

Gli schemi di divisione sono:

1)      àpiano meridiano

2)      àpiano ortogonale al 1à4 blastomeri

3)      piano equatorialeà4 cellule al P.A. e 4 al P.V.

4)      5) eccàpalla di cellule ± cava

BLASTOMERIàcellule dell’embrione e nel riccio di mare vi è una serie di blastomeri di diversa grandezza e contenuto informazionale. Alla fine della segmentazione si ha:

-         blastomeri della fascia ANIMALE 1 e 2

-         blastomeri della fascia VEGETATIVA 1 e 2

-         alla base piccole cellule dette MICROMERI

I blastomeri del P.A.àectoderma

I blastomeri del P.A.àendoderma

I blastomeri del P.V.àmesoderma o mesenchima (riccio di mare)

Si è potuto formulare ciò in base ad osservazioni ottenute coltivando in vitro le calotte animali e vegetali (calotta = polo A. o V.) dell’embrione:

I micromeriàdifferenziamnto dell’embrione:

-         emisfero animaleàdawerblastula: embrione senza futuro, completamente animalizzato

-         emisfero animale + strato vegetale 1àabbozzo del tubo digerente: animalizzazione incompleta

-         emisfero animale + vegetativo 2àlarva + piccola del normale: nei blastomeri del vegetativo 2 ci sono quindi informazioni importanti

-         emisfero animale + micrometriàlarva + bella della precedente

In questo esperimento il mesoderma deriva dal vegetativo 2 e l’endoderma dai micromeri.

Uova di Xenopus essendo ricche di vitello ciò rallenta il processo di divisione e alla fine della segmentazione si avrà un blastocele piccolo e cellule + piccole al P.A. e + grosse al P.V.

Le prime divisioni della segmentazione sono sincrone, alla 12° divisione si perde la sincronia dovuta alla transizione del ciclo bifasico al ciclo cellulare vero e proprio che vede l’introduzione della fase G₁: questo stadioàmidblastula transition: inizio della trascrizione. Ora i geni dell’embrione iniziano a funzionare.

GASTRULAZIONE-INTRODUZIONE:

Consiste nei movimenti di cellule e se si colorano con coloranti vitali le varie zone (poco prima della gastrulazione) con 11 macchie colorate e si fa proseguire lo sviluppo embrionaleàdefinizione dell’asse e strutture embrionaliàsi guarda l’embrione:

-         macchie 1-2-3àcorda neurale dorsale

-         macchie 4àstruttura posteriore embrione (mesoderma)

-         macchie 5ànotocorda

-         ecc…

Con questa tecnica si vede dunque quale sarà il destino dell’embrione in quanto ogni cellula sa già cosa dovrà fare da grande.

DIFFERENZIAMENTO-INTRODUZIONE:

1)      MOSAICOà(es. Nematodi): cellule di grandezza e forma differente; alcuni blastomeri estrudono materiale dal nucleo che è costituito da DNA satellite o sequenze non codificanti; il blastomero che non butta fuori niente è di tipo germinativo.

2)      REGOLATIVOànei MAMMIFERI:

-         allo stadio di 8 blastomeri, dopo pochi minuti, questi si fondonoàcompattazione

-         si forma un ambiente interno separato da quello esterno

-         entrano in gioco processi giunzionali mediati da processi molecolari: CADERINEàmolecole di membrana che regolano il Ca e favoriscono la compattazione

-         proliferazione interna: blastocisti

-         cellule del trofoblastoàembrione in mucosa uterina

-         cellule della massa internaàdanno luogo all’embrione

3)      SINCIZIALEà(es. Drosophila)

-         uovo macrocentrico e una volta fecondato i nuclei si dividono

-         i nuclei migrano in periferia

-         a 512 nucleiàcellule polariàlinea germinale

-         tutti i nuclei in periferiaàBLASTODERMA SINCIZIALE ma non ancora separati da membrane; le molecole circolano liberamente e i nuclei comunicano tra loro

-         cellularizzazioneàcomunicazione tra cellule

GASTRULAZIONEàspostamento di singole cellule o gruppi o lamine che raggiungono il posto giusto al momento giusto e a seconda dell’uovo e della blastulaà3 foglietti e assi principali embrionali: antero-posteriore (A/P); dorso-ventrale (D/V); destro-sinistro (Dx/Sx)

I meccanismi di base sono 5:

a)      epibolia: movimento di foglietti epiteliali che si muovono come un tutt’uno avvolgendo gli strati + profondi dell’embrione (es. Teleostei)

b)      invaginazione: trasferimento in profondità di regione cellulare in modo simile all’infossamento

c)      involuzione: ripiegarsi verso l’interno di un foglietto esterno in espensione di modo che esso si estende sulla superficie interna  delle cellule che rimangono all’esterno

d)      ingressione: migrazione di cellule singole dai foglietti superficiali verso l’interno dell’embrione

e)      delaminazione: dividersi di una lamina cellulare in 2 lamine + o – parallele

(1)

(2)

(3)

XENOPUS

MOVIMENTI DELLA GASTRULAZIONEà

-         formazione del labbro dorsale (organizzatori di Spema, sono cellule clavate) e si formano cellule del Ruffiniàqueste sono cellule che danno solo il segnale di inizio

-         queste cellule entranoàcavità dell’ARKENTERON o intestino primitivo e si va a chiudere il blastocele

-         si forma poi la notocordaàstruttura cilindrica, assile, portante coinvolta nella formazione del sistema nervoso che diventa dorsale

TELEOSTEI

-         uovo macrolecitico – telolecitico

-         gastrulazione per EPIBOLIA

-         formazione del germringàispessimento che circonda il margine equatoriale della blastula e consiste in epiblasto e ipoblasto; si forma uno scudoàpunto in cui le cellule convergono

-         questo è dovuto ad un gene che si trova nella corda: la marcatura assume poi la forma di un ASSE.

UCCELLI

-         epiblasto che poggia sulla cavità (blastocele) che è la cavità SUBGERMINALE

-         zona MARGINALE anteriore e posteriore

-         GASTRULAZIONEàper ingressione e vi sono cellule che formano parte dell’ipoblastoàcorda di cellule

-         Estensione + ingressioneà2 lamine di cellule (epiblasto e ipoblasto) + blastocele

-         Nella parte anteriore si forma il nodo di HENSEN

-         Nella linea primitiva le cellule si invaginano e nel nodo di Hense entrano anche anteriormente

-         Il nodo di Hense arretra e si ritrova poi posteriormente

MAMMIFERI

-         l’embrione si forma a carico dell’epiblasto, l’ipoblasto fa altro

-         si forma una linea primitiva con gli stessi meccanismi degli uccelli

Una volta formati i foglietti embrionaliàDIFFERENZIAMENTO

La prima cosa che si forma è il SISTEMA NERVOSO

Il CERVELLO: 3 vescicoleà5 vescicole

-         nella gastrulazioneà2 epiteli: quello neurale e l’epidermide presuntiva

-         la PIASTRA NEURALEàpiega i bordiàtubo neuraleàcresta neuraleàtanti derivati

-         ISTMO: zona in cui si forma il cervelletto

-         I geni coinvolti nell’SNC rostrale sono OTX, ETX; nel cervelletto sono ENGRAILED, FGF8; nella corda spinale sono HOX

Gli OCCHI si formano da un diverticolo della parte di encefalicaàVESCICOLA OTTICA che induce l’epitelio vicino a differenziarsiàplacode del cristallino. L’induzione dell’okkio è secondaria.

La teralmente al tubo nervosoà2 masse mesodermiche che si vanno allargando lungo tutto il tuboàSOMITI.

Il SOMITEà2 zone: MEDIALE (dermamiotomoàmiotomo + dermatomo) e una LATERALE (sclerotomo)

SHHàsegnale che parte dalla zona ventrale del tubo neurale e dalla notocordaàsclerotomo

MESODERMAàsegnale per tutta la muscolatura del corpo

PARTE DORSALE TUBO NEURALEàderma e apaxial muscolatura

MYODàgeni guida per formazione e differenziamento cellule muscolari (queste sono SINCIZI: MIOTUBIàmioblasti che si uniscono)

La proliferazioneàinibizione di MyoD (differenziazione)

La differenziazioneàinibizione di proliferazione col gene p21

Le ciclineàregolano il ciclo cellulare

RICCIO DI MARE

-         si forma una cellula primaria mesenkimale e si ha gastrulazione per INGRESSIONE.

-         CAVI SINCIZIALI

-         MESENKIMA 1°àmesoderma del riccio di mare e produrrà le spicole silicee nella larva

-         Alla base si forma la cavità ARKENTERICA con conseguente riduzione del blastocele

-         Il foglietto di cellule vegetative poggia su uno strato IALINO (parte intera e parte esterna lamina)

-         Le cellule della piastra vegetativa producono un proteoglicano detto CONDROITINSOLFATO nella parte interna lamina e attira H₂O che rigonfia la membrana interna e si gonfia la membrana basaleàcurvatura. Questa cavità si dovrà estendere  per formare l’arkenteronàcellule che emettono pseudopodiàMESENKIMA 2°

-         Si ha ridistribuzione delle cellule e gli pseudopodi si attaccano agli strati di cellule superiori; vanno in questa direzione perché le cellule della volta secernono molecole CHEMIOTATTILI (esercitano attrazione sulle cellule che si muovono)

-         Non c’è blastoporo; labbro dorsale e organizzatore di Spemann

I micrometri servono quindi per costruire una larva completa e posseggono informazioni importanti

DROSOPHILA M.

-         se si fa uno screening dei geni ci si accorge che sono omologhi a quelli dei vertebrati e ciò significa che sono stati selezionati evolutivamente prima della divisione tra propostomi e deuterostomi

-         dall’embrioneàLARVA

-         questa acquisizione di fenotipo è dovuta a: geni materniàespressi durante l’ovogenesi (viene fatto RNA) ma non viene tradotto, viene lasciato in zone precise del citoplasma dell’uovo. Il prodotto di questi geni materni è attivato subito dopo la fecondazione. Durante l’oogenesi viene espresso mRNA che rimane mascherato prima della fecondazione. Questi geni svolgono il loro ruolo nella parte anteriore dell’embrione difatti se distruggo questi geniàsolo grande addome. Geni zigoticiàsi attivano dopo la fecondazione e viene tradotto l’mRNA.

-         I geni materni dividono l’embrione in 2 metàà medio-anteriore e medio-posteriore

-         I geni GAP dividono l’embrione in 3 o 4 settorià anteriore, addome, posteriore

-         I geni della “regola pari” dividono l’embrione in 7 strisceàparte segmentata

-         I geni della “polarità segmentale” dividono l’embrione in 14 segmenti e dicono