Presentation laddar. Vänta.

Presentation laddar. Vänta.

CHAPTER 20 Animal development: From genes to organism.

Liknande presentationer


En presentation över ämnet: "CHAPTER 20 Animal development: From genes to organism."— Presentationens avskrift:

1 CHAPTER 20 Animal development: From genes to organism

2 Modellorganismer för studier av embryonalutvecklingen Bl.a. Bananfluga (Drosophila)Bananfluga (Drosophila) Caenorhabditis elegans (en nematod)Caenorhabditis elegans (en nematod) SjöborreSjöborre Vattenklogroda (Xenopus)Vattenklogroda (Xenopus) HönaHöna Det finns många olikheter mellan olika djurgrupper.

3 Befruktningen Embryonalutvecklingens startpunktEmbryonalutvecklingens startpunkt Hos många arter skapar spermien asymmetri i äggcellen  polariseringHos många arter skapar spermien asymmetri i äggcellen  polarisering Spermien mycket mindre än ägget  det mesta av zygotens cytoplasma härstammar från modernSpermien mycket mindre än ägget  det mesta av zygotens cytoplasma härstammar från modern  Cytoplasmat innehåller näring, cellulära organeller  Allt mitokondrie-DNA ärvs på mödernet  Spermien bidrar ofta med en centriol

4 Genomisk prägling Spermiens och äggets arvsmassa bidrar till embryonalutvecklingen på olika sättSpermiens och äggets arvsmassa bidrar till embryonalutvecklingen på olika sätt  Zygoter, som skapats experimentellt från två honor eller hanar, utvecklas inte normalt Detta tros bero på att olika gener är aktiva i spermiens kromosomer än i äggetsDetta tros bero på att olika gener är aktiva i spermiens kromosomer än i äggets

5 Polarisering i grodägget Det obefruktade ägget redan polariseratDet obefruktade ägget redan polariserat  ”animal pole” med pigment  ”vegetal pole” utan pigment Spermien tränger alltid in i ”animal pole”Spermien tränger alltid in i ”animal pole” Detta leder till en omfördelning av det yttre cytoplasmalagret  gråzon ”gray crescent”Detta leder till en omfördelning av det yttre cytoplasmalagret  gråzon ”gray crescent”  Induceras antagligen av spermiens centriol

6

7 Polarisering av grodägget bilateral symmetri skapas via de förändringar som befruktningen induceratbilateral symmetri skapas via de förändringar som befruktningen inducerat  Dorsal- och ventralsida  Fram- och bakända En del av de molekylära mekanismerna bakom polariseringen utreddaEn del av de molekylära mekanismerna bakom polariseringen utredda  Proteinkinas (GSK3) bryter ner transkriptionsfaktor (  - katenin)  Båda dessa förekommer i den obefruktade äggcellens cytoplasma  Då befruktning sker frigörs GSK3-inhibitor i ”gray crescent”  transkriptiosfaktorn kan aktiveras på den sida som sedan blir ryggsida

8

9 De första celldelningarna SnabbaSnabba Dotterceller får olika mängd cytoplasmakomponenterDotterceller får olika mängd cytoplasmakomponenter Embryot växer inte i storlek  mindre och mindre cellerEmbryot växer inte i storlek  mindre och mindre celler Bildas en solid cellboll, morulaBildas en solid cellboll, morula Celler som kallas trofoblaster utsöndrar vätska och det bildas en vätskefylld blåsa, blastocoelCeller som kallas trofoblaster utsöndrar vätska och det bildas en vätskefylld blåsa, blastocoel  embryot kallas då blastocyst (hos däggdjur) eller blastula

10

11 Däggdjur: Implantation Blastocystens inre cellmassa blir embryotBlastocystens inre cellmassa blir embryot Det yttersta cellagret, trofoblasten, blir del av moderkakanDet yttersta cellagret, trofoblasten, blir del av moderkakan Trofoblasten fäster sig i livmoderväggen och embryot bäddas in slemhinnanTrofoblasten fäster sig i livmoderväggen och embryot bäddas in slemhinnan

12 Är blastomerer determinerade? T.ex. C. elegans:T.ex. C. elegans:  Mosaikutveckling: varje cell behövs redan vid 8-cellstadiet T.ex. däggdjur:T.ex. däggdjur:  Regulativ utveckling: andra celler kan kompensera för en förlorad cell

13 Gastrulation En del av blastulan börjar bukta inåt och bildar blastoporEn del av blastulan börjar bukta inåt och bildar blastopor Flera groddlager skapasFlera groddlager skapas  Endoderm: inre cellager   epitelier (tarm, andningsorgan, cirkulationsorgan), inre organ associerade med matsmältningen  Ektoderm: yttre cellager   nervsystem, hud, mjölkkörtlar  Mesoderm: mellanlager   hjärta och blodkärl, muskel, ben

14 Gastrulation: grodan Celler rör sig inåt från ”gray crescent”Celler rör sig inåt från ”gray crescent” Dorsalläppen skapasDorsalläppen skapas  Dorsalläppens celler styr embryonalutvecklingen  Styrs av proteiner som kommit från äggcellen (bl.a. Transkriptionsfaktorn β-katenin) Endoderm  primitiv tarm (archenteron)Endoderm  primitiv tarm (archenteron) När archenteron blir större krymper blastocoelen för att slutligen försvinnaNär archenteron blir större krymper blastocoelen för att slutligen försvinna Cellerna blir determinerade under gastrulationenCellerna blir determinerade under gastrulationen

15

16

17 Gastrulation: däggdjur Den inre cellmassan (blastodisken) bildar två lager: epiblast och hypoblastDen inre cellmassan (blastodisken) bildar två lager: epiblast och hypoblast  Epiblasten blir embryot  En del av epiblasten samt hypoblasten bildar fosterhinnorna  Ett lager av epiblasten  amnion, vätska mellan det blivande fostret och amnionhinnan  fostervatten  Hypoblasten  gulesäcken ”primitivfåra” (motsv blastopor) bildas i epiblasten; endoderm och mesoderm migrerar in i blastodisken där”primitivfåra” (motsv blastopor) bildas i epiblasten; endoderm och mesoderm migrerar in i blastodisken där

18

19

20

21 Neurulation: grodan Dorsalt mesodermDorsalt mesoderm  bildar ryggsträng (notochord)  Inducerar dorsala ektodermets utveckling till nervsystem Neuralplattan bildas ovanför ryggsträngenNeuralplattan bildas ovanför ryggsträngen Neuralplattan viker sig inåt och bildar neuraltuben + hudNeuralplattan viker sig inåt och bildar neuraltuben + hud Neuraltuben utvecklas så småningom till hjärna och ryggmärgNeuraltuben utvecklas så småningom till hjärna och ryggmärg

22

23

24

25

26

27 Kroppssegmentering Mesodermet på var sida om nervsträngen bildar cellgrupper, somiterMesodermet på var sida om nervsträngen bildar cellgrupper, somiter Somiterna utvecklas till ryggkotor, revben och musklerSomiterna utvecklas till ryggkotor, revben och muskler Somiterna vägleder nervernaSomiterna vägleder nerverna Olika kombinationer av proteiner kodade av Homeobox-gener styr somiternas differentiering till olika strukturerOlika kombinationer av proteiner kodade av Homeobox-gener styr somiternas differentiering till olika strukturer

28

29 Fosterhinnorna: fåglar Bildas under gastrulationenBildas under gastrulationen Hypoblastens endoderm växer runt gulan och bildar gulesäckenHypoblastens endoderm växer runt gulan och bildar gulesäcken Hypoblastens endoderm och mesoderm bildar allantois, som lagrar slaggprodukterHypoblastens endoderm och mesoderm bildar allantois, som lagrar slaggprodukter Ektoderm och mesoderm från hypoblasten och epiblasten bildar chorion och amnionEktoderm och mesoderm från hypoblasten och epiblasten bildar chorion och amnion Amnion är närmast fostret och utsöndrar fostervattenAmnion är närmast fostret och utsöndrar fostervatten Chorion bildar hinna strax under äggskaletChorion bildar hinna strax under äggskalet  Fungerar i gasutbyte och hindrar avdunstning

30 Fosterhinnorna: däggdjur Ingen gula; gulesäcken bildar chorion tillsammans med ektoderm och mesodermIngen gula; gulesäcken bildar chorion tillsammans med ektoderm och mesoderm Chorion och tropoblasten bildar tillsammans med moderns vävnader moderkakan; chorion formar dessutom den yttre fosterhinnanChorion och tropoblasten bildar tillsammans med moderns vävnader moderkakan; chorion formar dessutom den yttre fosterhinnan Allantois’ betydelse varierar mellan djurarterAllantois’ betydelse varierar mellan djurarter  bidrar till navelsträngen

31 Fostervattenprov Tas i graviditetsvecka 15-18Tas i graviditetsvecka Prov från korionvilli (”istukkanäyte”!) kan tas tidigare (v. 10  )Prov från korionvilli (”istukkanäyte”!) kan tas tidigare (v. 10  ) Man kan undersöka kromosomtal, kromosomförändringar eller i undantagsfall specifika sjukdomsanlagMan kan undersöka kromosomtal, kromosomförändringar eller i undantagsfall specifika sjukdomsanlag Man kan också undersöka mängden av ett protein som fostret producerar, överproduktion indikerar vissa utvecklingsstörningarMan kan också undersöka mängden av ett protein som fostret producerar, överproduktion indikerar vissa utvecklingsstörningar

32 Graviditet: första trimestern Första trimestern: Embryot känsligt för kemikalier, strålning och patogenerEmbryot känsligt för kemikalier, strålning och patogener Dag 6: implantation (=3. veckan)Dag 6: implantation (=3. veckan) 5. veckan: Gastrulation, moderkakan börjar utvecklas5. veckan: Gastrulation, moderkakan börjar utvecklas 6. veckan: Neurulation, organogenesen har börjat, hjärtat börjar slå (man kan höra hjärtslag från v. 9)6. veckan: Neurulation, organogenesen har börjat, hjärtat börjar slå (man kan höra hjärtslag från v. 9) Då organ och lemmar utvecklats kallas embryot foster (v.11)Då organ och lemmar utvecklats kallas embryot foster (v.11)

33 Graviditet: andra trimestern Snabb tillväxtSnabb tillväxt 14. veckan: Fostret bildar blodkroppar, insulin14. veckan: Fostret bildar blodkroppar, insulin Modern kan känna fosterrörelserModern kan känna fosterrörelser 15. veckan: fostret börjar andas och dricka fostervatten15. veckan: fostret börjar andas och dricka fostervatten 19. veckan: fostrets immunförsvar ”startar”19. veckan: fostrets immunförsvar ”startar” 20. veckan: flickors äggceller utvecklas20. veckan: flickors äggceller utvecklas 24. veckan: fostret reagerar på ljud, surfaktant bildas i lungorna24. veckan: fostret reagerar på ljud, surfaktant bildas i lungorna

34 Graviditet: tredje trimestern Hjärnan aktiverasHjärnan aktiveras Fostret reagerar på ljusFostret reagerar på ljus Inre organen börjar fungera fullständigtInre organen börjar fungera fullständigt 28. veckan: Ögonen öppnas28. veckan: Ögonen öppnas 29. veckan: Lungorna kan andas luft, fostret kan reglera sin kroppstemperatur själv29. veckan: Lungorna kan andas luft, fostret kan reglera sin kroppstemperatur själv 34. veckan: REM-sömn34. veckan: REM-sömn


Ladda ner ppt "CHAPTER 20 Animal development: From genes to organism."

Liknande presentationer


Google-annonser