biologia dello sviluppo

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1 biologia dello sviluppo La biologia dello sviluppo studia tutti i processi che riguardano lo sviluppo, a partire dalla cellula uovo fecondata fino alla nascita ed oltre.

2 differenziamento Dal singolo uovo fecondato (lo zigote unicellulare) si origina un n enorme di diversi tipi cellulari con le più disparate funzioni. Tutte queste cellule (a parte poche eccezioni) contengono il medesimo patrimonio genetico.

3 differenziamento

4 differenziamento The potency of stem cells 1. Totipotent: all embryonic and extra-embryonic tissues (blastomer) 2. Pluripotent: all embryonic tissues (ICM) 3. Multipotent: many different tissues (usually of same germ layer, after gastrulation) 4. Oligopotent: few tissues of one germ layer 5. Unipotent: only one tissue

5 differenziamento Giulio Bizzozzero: cellule labili, stabili e perenni Giulio Bizzozzero ( , Professore di Patologia all Università di Torino) scoprì che l eritropoiesi/ leucopoiesi ha luogo nel midollo osseo [1868]; scoprì le piastrine. Per di più, Bizzozzero comprese che il rinnovamento cellulare varia nei diversi tessuti che conseguentemente classificò in: Ø labili (es.midollo osseo, epidermide) Ø stabili (es. fegato) Ø perenni (es. tessuto nervoso, cuore)

6 differenziamento In alcuni tessuti si notano cellule in mitosi (labili), in altri no (perenni), in altri ancora cellule in mitosi compaiono solo dopo un danno (stabili) Muscolo scheletrico (perenne) Epidermide (labile)

7 morfogenesi Le cellule che man mano si differenziano si organizzano in tessuti ed organi piuttosto che essere distribuite in modo più o meno casuale.

8 accrescimento Le cellule che si stanno dividendo hanno perfettamente presente quando smettere di farlo. La divisione cellulare è strettamente regolata.

9 riproduzione L uovo e lo spermatozoo sono quelle cellule ad alta specializzazione che garantiscono la trasmissione alla generazione successiva delle informazioni per costruire un nuovo organismo.

10 riproduzione

11 biologia dello sviluppo embriologia sperimentale biologia dello sviluppo biologia molecolare genetica dello sviluppo

12 embriologia sperimentale Programmi di ricerca dell embriologia sperimentale: 1.Come l ambiente (le forze esterne ) influenza lo sviluppo dell embrione 2.Come le forze interne all embrione determinano il differenziamento delle cellule 3.Come le cellule si organizzano in tessuti ed organi

13 integrazione ambientale L ambiente influenza lo sviluppo Alcohol

14 genetica dello sviluppo Il controllo esercitato dai geni sullo sviluppo dell embrione. La genetica dello sviluppo ha nello studio dei mutanti il suo punto di forza. I notevoli passi avanti nel campo hanno messo in evidenza come i geni che controllano le fasi precoci dello sviluppo embrionale siano evolutivamente conservati

15 genetica dello sviluppo mutante eyeless twin of eyeless Small eye (Pax6) Aniridia

16 genetica dello sviluppo mutanti dello sviluppo - mutazioni spontanee - mutazioni indotte: - mutageni chimici (mutazioni puntiformi) - radiazioni (delezioni) mutazioni recessive - perdita di funzione (solitamente recessiva se non sussiste aploinsufficienza, altrimenti dominante) mutazioni dominanti: - guadagno di funzione - dominante negativa

17 genetica dello sviluppo

18 genetica dello sviluppo N -ethyl- N -nitrosourea (ENU)

19 mutanti SLC24A5, uno scambiatore di cationi, influenza la pigmentazione in zf e uomo

20 embriologia sperimentale L embriologia sperimentale studia i meccanismi alla base dei processi ontogenetici turbandone il naturale corso mediante manipolazione degli embrioni Cutting Pasting Painting

21 embriologia sperimentale

22 embriologia sperimentale

23 embriologia sperimentale

24 embriologia sperimentale

25 embriologia sperimentale

26 microiniezione

27 microiniezione

28 overespressione genica (pasting)

29 overespressione genica (pasting) Agouti-related peptide (AgRP), un neuropeptide prodotto nel nucleo arcuato dell ipotalamo, aumenta l appetito e diminuisce il metabolismo.

30 pasting*

31 knock-down genico (cutting) Antisense oligonucleotides Designed as 25 mers Resistant to digestion Not RNAseH mediated

32 knock-down genico (cutting) Antisense oligonucleotides Designed as 25 mers Resistant to digestion Not RNAseH mediated

33 MO mimano mutazioni

34 painting embrioni chimera : le cellule di donatore e ricevente sono geneticamente (quindi fenotipicamente) differenti. Trapianto di cellule di quaglia in embrione di pollo.

35 painting

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37 topo knock-out

38 Il principio delle 3R rimpiazzare (replacement) ridurre (reduction) rifinire (refinement)

39 Zebrafish

40 Zebrafish

41 Egg spawning

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