Serwisy internetowe Uniwersytetu Warszawskiego Nie jesteś zalogowany | zaloguj się


Biologia rozwoju zwierząt D/Wykład 13

Witamy na wiki Wydziału Biologii Uniwersytetu Warszawskiego

Spis treści

Kończyny

  • Stylopod – kość ramieniowa, udowa
  • Zeugopod – k. Łokciowa i promieniowa/piszczelowa i strzałkowa
  • Autopod- nadgarstek/stęp, śródręcze, śródstopie, palce

- zróżnicowanie kończyn -> powtarzalny wzór organów

Dlaczego kończyny wyrastają parzyście po obu stronach ciała.

  • Rejony odpowiedzialne za powstawanie kończyn -> presumptywne terytorium kończyny -> pole kończyny
  • Ektoderma pokrywowa i mezenchyma
  • Lokalizacja miejsca powstawania zawiązków kończyn- geny Hox determinują położenie kończycn. Kończyny przednie rozwijają się przed przednią częścią miejsca ekspresji hox 6c geny te są regulowane przez stężenie kwasu retinoioego utrata kończyn przez jaszczurki dające początek wężom zmiany w ekspresji genów Hox.

Początek

  • Pod ektodermą zgromadzenie komórek mezenchymatycznych. Z mezodermy bocznej ściennej (prekursor szkieletu) i tam migrują komórki somitów (prekursory mięśni) mezenchyma wydziele FGF 10 czynnik wzrostu fibroblastów. W warstwie mezenchymatycznej ekspresja genu FGF 10 . FGF 10 oddziałuje na ektodermęwytwarza się kończyna. Tylko w miejscach zawiązków kończyn ekspresja genu FGF 10 podtrzymywana. Po nawiązaniu dialogu przez wydzielanie FGF 10 sygnał odebrany przez ektodermę pokrywową produkcja białek fgf8 i fgf9 i podtrzymują one zdolność do wydzielania FGF 10

a

Co decyduje czy rozwinie się skrzydło czy noga?

  • Czynniki transkrypcyjne Tbx5 i Tbx4 decydują o zróżnicowaniu
  • Dialog między mezodermą a ektodermą pokrywową
  • Poziom porfologicznyzgrubienie , wysokie komórki tworzą grzebieńważny rejon regulatorowy kontroluje rozwój kończynyproliferacja mezenchymy i ta czapeczka apikalna decyduje o wzroście i polaryzacji kończyny
  • Granica między częścią brzuszną a grzbietową ektodermy pokrywowej to rejon kompetentny. Tu tworzy się czapeczka apikalna wydzielająca FGF
  • **** Mutanty limb-less mutanty bez kończyn, brak granicy między ektodermą brzudzną i grzbietową
  • Czapeczka apikalna kontroluje wzrost kończyny, FGF stymuluje mezenchymę do proliferacji.....
  • Jeżeli z zawiązka usunąć czapeczkę to zawiązek zatrzymuje się w rozwoju czapeczka też dostarcza informacji pozycyjnej mezenchyma decyduje o różnicowaniu się zawiązka brak własnej mezenchymy powoduje o różnicowaniu się zawiązka
  • Jeśli usuniemy czapeczkę a umieścimy tam egzogenny FGF to kończyna rozwinie się

Wzór rozwoju kończyny

  • Najpierw odcinki proksymalne, później dystalne
  • Informacja pozycyjna dla tych komórek zawarta jest w strefie wzrostu mezenchymy we wczesnym zawiązku kończyny.... rejony tworzące elementy dystalne i proksymalnerozciąganie tych wcześniejszych stref.
  • Gdy usunie się czapeczkę to pewna część komórek ulegnie apoptozie
  • Wzór ekspresji genów Hox w zawiązku kończyny grupy Hox 9-13 zróżnicowana ekspresja. Mutacje w tych genach dają wyraźne fenotypy
  • Zróżnicowanie przodo-tylne kończyny determinowane bardzo wcześnie
  • Informacja precyzyjna w mezenchymie w dolnej części.
  • Rejon ZPArejon aktywności polaryzacyjnej . jeśli z jednego zawiązka pobierzemy to i przeszczepimy to podwojona będzie ilość palców... tworzących lustrzane odbicie informacja ta decyduje o zróżnicowaniu przodotylnym
  • Ekspresja genu sonic hedgehog i ten rejon pokrywa się z rejonem ZPA specyficzny promotor, który decyduje o ekspresji sonic hedgehog w zawiazku.... zahamować ekspresję w przednim rejonie zawiązka
  • Rejony tkanki, z której rozwijają się palce mają różny stosunek do ekspresji sonic hedgehog palec 4- z rejonu ZPA gdzie ekspresja sonic hedgehog... palec 3- przez krótki czas są w miejscu ekspresji soni hedgehog... palec 2- komórki nigdy nie znajdują się w ZPA ale sonic hedgehog z zewnątrz... palec 1- nigdy nie przebywały w ZPA

Białka z rodziny BMP

  • Stężenie BMP w zawiązku kończyny decyduje o zawiązku kończyny....decyduje o związkach palców
  • białko noggin antagonista BMP
  • Kończyny spolaryzowane na część grzbietową i brzuszną decydującym rejonem jest ektoderma pokrywowa i białka Wnt w zawiązkach indukuje czynniki transkrypcyjne zróżnicowanie zależy od czynników wzrostowych
  • FGF- proksymalno-dystalne
  • Sonic hedgehog – przodotylne
  • Wnt 7a – grzbietowego

- układy działają zależnie od siebie.

  • Sonic hedgehog podtrzymywanie proliferacji
  • Apoptoza komórek rzeźbienie konczyn strefy nekrotyczne między palcami...wzgórek zamienia się w łopatkę... apoptosa związana z ekspresją BMP
  • Gremlin- hamuje czynnik BMP
  • BMP we wczesnym okresie indukuje apoptozę w poźniejszym powstawanie kości i chrząstki decyduje o tworzeniu stawów między palcami.
osobiste