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Desarrollo. Bert Rivera Marchand, PhD Universidad Interamericana de Puerto Rico Recinto de Bayamón Departamento de Ciencias Naturales y Matemáticas. Desarrollo Humano. Ovulación Fecundación Cigoto Polarizado Divisiones 8 células ( totipotente ) Mórula- 16 células Blastocisto

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Presentation Transcript

  1. Desarrollo Bert Rivera Marchand, PhD Universidad Interamericana de Puerto Rico Recinto de Bayamón Departamento de Ciencias Naturales y Matemáticas

  2. DesarrolloHumano Ovulación Fecundación Cigoto Polarizado Divisiones 8 células (totipotente) Mórula- 16 células Blastocisto Implantación

  3. Divisiones

  4. DesarrolloHumano

  5. Blastocisto • Dos tipos de célula: • Trofectodermo del macho (TE): se compactan • Masa Interna Celular de la hembra (ICM): se unen de forma suelta • Se implanta: • Múltiples capas • Hipoblasto: extraembrionario • Epiblasto: forma el embrión • Trofoblasto: forma trofoectodermo que se une al útero

  6. Centros de Señales

  7. Gastrulación • Gástrula • Invaginación • Capas de desarrollo • Formadas por movimiento de células (Mesénquima (sueltas); Epitelio) • Ectodermo (No migran) • Mesodermo (señales compiten por ellas) • Endodermo • Embrión queda polarizado (anterior-posterior) • Controlado por señales de proteínas • Morfogenes son señales que controlan destino celular • Según la dosis (mucho, poco, nada) • Ejemplos: Nodal (lado izquierdo); SonicHedgehog; FGF

  8. Gastrulación

  9. Inducción • Diferenciación de algunas células • Polarización • Inducción • Señales de una célula provocan el destino de otra • Mientras tanto las células monitorean el ambiente • Muchas células dependen de la concentración de la señal

  10. Señales de Inducción

  11. Funciones generales de genes “machos y hembras” • Genes machos: tejido extra-embrional • Genes hembras: forma embriones • Impresión genética: ciertos genes son accesibles dependiendo de su origen • Ejemplo • Igf2 en cromosoma 11- macho • Igf2r codifica para el receptor de Igf2r • Cromosoma X demás se inactiva

  12. Segmentación • En Drosophila • 13 nucleos • Gradientes moleculares por movimiento de estas • Se fromancelulas destinadas a ser diferentes tejidos • Discos imaginales • Regulacion en dos dimensiones • Inicialmente por moleculas maternales

  13. Drosophila

  14. Drosophila

  15. Desarrollo de Drosophila

  16. Desarrollo de Drosophila

  17. Control Transcripcional • Comienza en el ovocito • mRNA maternal • Bicoide (Morfogen): se encuentra en la parte anterior • Promueve transcripción de Hunchback: parte anterior • El patrón anterior-posterior es reforzado por inhibidores de traducción • Ej. Proteínas Nanos excluye Hunchback de la región posterior

  18. Segmentación • Genes gap activos durante segmentación del embrión (similar en vertebrados) • Controlado por una cascada de factores de Transcripción • TF1→ TF2 → TF3: regulan espacio y tiempo • Hunchback, Krüppel, Giant, Tailless • Regulados primero por factores maternales y luego entre ellos • Sus combinaciones forman diferentes tipos de células • Se mantiene estable por el “pair gene rule” • Bajo control de proteínas “pair rule” y genes de polaridad emerge patrón repetitivo de segmentos

  19. Genes Gap y Segmentación

  20. Pair Gene Rule

  21. Segmentación en vertebrados • Vértebras • Somitas: células del mesodermo en parejas • Además forman músculos, costillas y dermis • Regulado por cuatro sistemas de señales • FibroblastGrowth Factor (FGF) del rabo • Acido retinoico de la cabeza • Wnt y Notch del mesodermo presomítico

  22. Segmentación en Vertebrados

  23. Genes Hox • Controlan diferenciación de segmentos • Controlan identidad de células • Son similares a insectos porque contienen el factor de transcripción con el motifHomeodomain • Si mutan causan Homeosis= parte del cuerpo mal puesta • Se pueden autoregular o controlar por la estructura de la cromatina

  24. Conjuntos de Genes Hox

  25. Evolución de Genes Hox

  26. Extremidades • Su desarrollo esta controlada por genes Hox • Indican donde formar la gema controlando la expresión de Tbx y Pitx1 • Estos controlan las señales para desarrollo • Ej. FGF10: sin=no extremidad; demás= extremidades demás • Dependen de varias señales • FGF, Sonic hedgehog(Shh) y Wnt • Shh regula en patrones de solapamiento

  27. Extremidades

  28. FGF10(FibroblastGrowth Factor 10)

  29. FGF10

  30. Plantas • Partes repetitivas (≈ segmentos) • Controladas por factores de transcripción que varían en el espacio y el tiempo • Ej. Flores: Círculos concéntricos • Gene whorl • Requiere tres clases de genes de identidad de órganos florales (A, B, C)

  31. “Segmentos” en Plantas

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