Neurulazione differenziamento del mesoderma formazione degli annessi embrionali gastrulazione.
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neurulazione
differenziamento del mesoderma
formazione degli annessi embrionali
gastrulazione
gastrulazione Anfibi
involuzione o embolia (A)epibolia (B)
La gastrulazione negli Uccelli
emboliamesoderma
endoderma
ectoderma
delaminazione
La gastrulazione negli Mammiferi placentati
disco embrionale = ectomesoderma
La neurulazione
a. per pieghe neurali (Pesci cartilaginei, Osteitti primitivi e Tetrapodi)
b. per cavitazione (Ciclostomi e Teleostei)
neurula
ectoderma
entoderma
mesoderma
tubo neurale cavo
creste neurali
epidermide
archenteron,(tubo digerente)
somite
peduncolo del somite
somatopleura esplancnopleura
celoma
gastr
ul
a
Anfibio
PRINCIPI DELLO SVILUPPO
• Auto-organizzazione
• Auto-costruzione N.B. L’embrione deve funzionare mentre si sviluppa
* Differenziamento (il processo per cui le
cellule di un organismo divengono diverse tra loro per aspetto e per funzioni)
* Morfogenesi (il processo per cui l’embrione prende una forma definita)
MORFOGENESI
COME SI MODELLA LA PROCESSI CELLULARI FORMA DI UN • Proliferazione cellulare ORGANISMO?
• Accrescimento cellulare •Come fanno le cellule a • Comunicazione cellulare raggiungere la loro • Modificazioni di forma destinazione e gli organi
• Movimento cellulare a formarsi nella giusta • Morte cellulare posizione?
•Come viene coordinato l’accrescimento degli organi tra loro e al loro interno?
DESTINO CELLULARE (DETERMINAZIONE)
HOX genes - OMEODOMINIO circa 60 aa
COMUNICAZIONE CELLULARE
INTERAZIONI CELLULARI PER CONTATTO
• Cellula-cellula ( mol. giunzionali, caderine, CAM)
• Cellula-matrice ( integrine, glicosil-trasferasi)
INTERAZIONI CELLULARI A DISTANZA
• Paracrine ( fattori di crescita)
• Endocrine ( ormoni)
AFFINITA’ CELLULARE DIFFERENZIALE
Capacità delle cellule di aderire preferenzialmente a specifiche cellule o componenti della matrice Esperimento di
disgregazione/riassociazione Le cellule di ciascun foglietto embrionale tendono ad aderire tra loro, grazie a specifiche molecole di adesione (CAM) N.B. Queste proprietà non sono statiche, ma variabili nel tempo
INTERAZIONI CELLULA- CELLULA
COMUNICAZIONE CELLULARE
Contatto diretto
Diffusione Giunzioni gap
Modello di una integrina, il recettore cellulare per la fibronectina. La porzione intracellulare interagisce con elementi del citoscheletro e può avere funzioni di trasduzione di segnali
Modello dei complessi che si formano tra fibronectina, recettori integrinici e proteine intracellulari del citoscheletro. La funzione di questi complessi è quella di ancorare in modo specifico le cellule alla matrice extracellulare, informando inoltre la cellula degli avvenuti contatti
Grazie alla capacità della fibronectina di legare, oltre che le integrine, anche collagene e
proteoglicani, si ottengono dei
grandi complessi coordinati che possono stabilizzare le posizioni reciproche, ma anche dirigere le migrazioni cellulari
La LAMININA, una glicoproteina della membrana basale, presenta siti di legame per cellule, proteoglicani e collagene. E’ responsabile del legame delle cellule epiteliali alla membrana basale.
Immagine della laminina al microscopio elettronico
RETE COLLAGENE DI TIPO IV E LAMININA NELLA MEMBRANA BASALE
MOVIMENTO CELLULARE
Il citoscheletro Modificazioni è responsabile nell’organizzazione della forma delle citoscheletrica MORFOGENESI cellule e del loro producono cambiamenti movimento morfologici e movimento
cellulare
Motilità
“SENTIERI” DI LAMININA E DI FIBRONECTINA GUIDANO LE MIGRAZIONI DELLE CELLULE DURANTE LO SVILUPPO
Polarita’
Columnar Epithelium Migrating Fibroblast
Modello di una molecola di CADERINA, ancorata alla membrana plasmatica e a proteine citoscheletriche. Le caderine possono legarsi a molecole analoghe presenti su altre cellule, mediante l’intervento di ioni CALCIO
Esempio di legame tra due cellule mediato da CADERINE, con l’intervento di ioni CALCIO
IN QUESTA FIGURA È ERRATA LA LOCALIZZAZIONE DEL CALCIO
Modello di GIUNZIONE ADERENTE, il dispositivo di giunzione che unisce meccanicamente cellule adiacenti, mettendo in connessione i filamenti actinici. Sono presenti ad esempio tra le cellule LEGAME TRA DUE cardiache. CELLULE MEDIATO DA
CADERINE
LE GIUNZIONI OCCLUDENTI O SIGILLANTI HANNO IL RUOLO DI CREARE UNA BARRIERA ALLA DIFFUSIONE DELLE MOLECOLE NELLO SPAZIO TRA DUE CELLULE
+ EDTA
Nell’uovo, il genoma contiene un programma di istruzioni per costruire l’organismo. Il piano progettuale prevede, oltre alle proteine codificate anche quelle presenti nell’uovo di origine materna o delle cellule (fattori epigenetici). Mano a mano che l’embrione si sviluppa, le sue diverse parti acquistano ciascuna il proprio programma di sviluppo in seguito ad interazioni cellulari ed alle attivita’ di specifici set di geni. Il programma di sviluppo muta con il procedere dello sviluppo stesso
In conclusione