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1 Figure Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) Figure Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)

2 Figure 22-28a Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) Figure Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)

3 The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1995 At the beginning of a life the newly fertilized egg divides and becomes two cells, then four, eight, and so on. At first, all the cells are alike. Later, however, they specialize, and what is to become head and tail, and front and back, respectively, is soon evident. This gradual specialization is governed by genes. But which genes? How many are they? How do they work?

4 E per concludere un altro modo di vedere gli stessi fenomeni Lo sviluppo potrebbe essere visto come un modo di suddividere l embrione in zone più piccole: Testa-coda (geni materni) Gaps (Gap genes) Segmenti alternati (Pair rule) Testa-coda del segmento (segment polarity) Drosophila normale

5 bicoid

6 Materni, Ricordare Bicoide, dorsal Dorsal in Drosophila NF-kB in Uomo here

7 Figure Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) Espressione di un gap gene

8 I gap-genes: non sono materni, ma sono regolati dai geni materni. Sono dunque zigotici Se mutati, manca un segmento (o più)

9 Figure Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) Figure Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)

10 Fushi-tarazu ed even-skipped Figure Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)

11 I geni pair-rule regolano la polarità all interno di un singolo segmento. Sono zigotici e regolati dai gap-genes. I mutanti hanno alterazioni simili in coppie di segmenti alternate che causano una ablazione di una parte del segmento. Sono stati scoperti da Nusslein- Volhard e Wieschaus che hanno vinto il Nobel per questo. SONO ESPRESSI IN SEGMENTI ALTERNATI Figure 22-2a Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)

12 Segment-Polarity genes; una volta che i segmenti sono definitivamente individuati devono essere espanse le parti anteriori e posteriori (ricordare che un parasegmento origina la parte ant e post di due segmenti adiacenti). Geni come hedgehog si occupano della espansione e specificazione del segmento The Hedgehog (Hh) family of regulation factors was named after a drosophila (fly) mutant which during embryonic development had prominant changes in regions which should be bare surface cuticle. (More? Flybase HH). The human homolog gene is located on chromosome 7 (7q36) (More? SHH Map) Sonic Hedgehog (SHH) was isolated by homology to the Hh gene. SHH is a true signaling switch used in differentiating subpopulations of cells throughout the embryo. Depending on where the signal is being secreted, how far away the responsive cell population is and how SHH is proteolytically cleaved, will determine SHH function. SHH binds to the membrane receptors Patched (ptc) and BOC/CDON.

13 Sonic hedgehog ha effetti sul ciclo hedgehog

14 OMEOTICI= antennapedia

15 Figure Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) Figure Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)

16 Figure Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) Figure Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)

17

18 Figure Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) Pax6 controlla lo sviluppo dell occhio

19

20 Segnali di posizione Lo sviluppo embrionale è un programma 3-D, con una dimensione temporale (il pollo) La esistenza di induttori e morfogeni (blastoporo) o di organizzatori è estesa in tutti gli stadi dello sviluppo Il caso dell arto, un gradiente solubile Il caso del fotorecettore R7, cellula-cellula Figure 22-2b Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)

21 Wt e mutante sevenless

22 Il pathway di sevenless

23

24 Figure 22-8 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)

25 Figure Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) Sonic hedhegog È espresso nella ZPA

26 Figure Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)

27 One out of many scattered!!!

28 Figure 22-60b Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)

29 Figure 22-60a Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) Figure Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)

30 Table 22-1 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) Figure Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)

31 Figure Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) Figure Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)

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