PRIMO LABORATORIO Anatomia comparata SVILUPPO DELL EMBRIONE DI RANA

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Antonia Rinaldi
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1 PRIMO LABORATORIO Anatomia comparata SVILUPPO DELL EMBRIONE DI RANA

2 Blastula Girino Ciclo vitale di Xenopus da Wolpert et al.: Biologia dello sviluppo

3 Tutte le uova di vertebrati sono protette da involucri che possono variare Ovature di anfibi Involucro gelatinoso che avvolge le uova di specie diverse di anfibi; solitamente lo sviluppo avviene all esterno in acqua

4 Forme larvali

5 Protezione delle uova da femmine o maschi fino a completo sviluppo

6 La segmentazione: Dallo zigote, attraverso una successione di divisioni mitotiche senza accrescimento si forma un embrione multicellulare chiamato morula (fasi iniziali) e quindi blastula, provvisto di una cavità: blastocele. Il meccanismo di segmentazione varia tra i vertebrati e influenza la forma finale della blastula. Anche il ritmo di segmentazione è variabile: da pochi minuti ad alcune ore

7 L uovo degli anfibi è mesolecitico, con tuorlo piuttosto abbondante distribuito secondo un gradiente animale-vegetativo: si sviluppa in ambiente acquatico. La segmentazione è totale (oloblastica) ma diseguale per la presenza di una maggior quantità di tuorlo al polo vegetativo. In tutte le uova di vertebrato è riconoscibile un polo animale e un polo vitellino PA Uovo mesolecitico di rana con tuorlo disposto soprattutto al polo vitellino tuorlo PV

8 La segmentazione degli anfibi è totale (oloblastica) ma diseguale per la presenza di una maggior quantità di tuorlo al polo vegetativo. Il prodotto finale della segmentazione BLASTULA

9 Modalità di segmentazione di uova di anfibio I primi 2 solchi di segmentazione sono meridiani, il 3 solco è spostato verso il polo animale e divide micromeri da macromeri; quindi si susseguono divisioni secondo piani meridiani e paralleli Durante la segmentazione le divisioni cellulari - che non portano ad accrescimento cellulare- sono più rapide al polo animale e più lente al polo vegetativo e ridistribuiscono fra le cellule figlie il contenuto iniziale della cellula uovo. PA PV morula

10 Segmentazione: morula e blastula capsula gelatinosa blastocele Morula Blastula completa (in sez. sagittale) I blastomeri diventano sempre più piccoli perché durante la segmentazione si susseguono divisioni mitotiche senza che vi sia accrescimento cellulare; si forma la prima cavità che è il blastocele

11 I blastomeri, pur presentandosi indifferenziate in senso citologico non sono equivalenti quanto alle loro potenzialità perché contengono fattori citoplasmatici e molecole diverse che differenzieranno diversamente i gruppi di cellule nella fase successiva di gastrulazione. Nella blastula perciò è possibile individuare con l uso di tecniche istochimiche le mappe dei territori presuntivi destinati a dare in seguito i diversi foglietti embrionali Da Wolpert et al., Biologia dello sviluppo blastocele Mappa dei territori presuntivi di una blastula di anfibio in cui è indicato il destino delle differenti regioni

12 GASTRULAZIONE La gastrulazione è un processo dinamico che - attraverso complessi movimenti morfogenetici determina lo spostamento delle cellule che costituivano le diverse aree dei territori presuntivi nella sede definitiva dove daranno origine ai foglietti embrionali. Durante la gastrulazione l embrione si accresce e si allunga e si ha il differenziamento dei foglietti embrionali

13 Il primo segno di gastrulazione nella blastula di rana è la comparsa del labbro dorsale del blastoporo (freccia), al confine fra micromenri e macromeri dove inizia un fenomeno di migrazione cellulare attraverso due movimenti principali: invaginazione (o embolia) e scorrimento (o epibolia) Dalla blastula alla gastrula blastocele Cellule a bottiglia (sez. sagittale)

14 Embrione di rana Fine segmentazione: blastula:si osservano i territori presuntivi e la cavità del blastocele Inizio gastrulazione: si forma il labbro dorsale del blastoporo e le cellule si spostano per dar luogo alla formazione dei foglietti embrionali Si completa il blastoporo con le cellule che continuano a migrare e si forma una nuova cavità, l archenteron

15 Yolk Plug: fase del tappo vitellino che rappresenta il residuo di macromeri che per un po di tempo rimangono compresi all interno del blastoporo - struttura formata da un labbro dorsale e da un labbro ventrale - quindi si formerà un anello completo. La freccia indica il tappo vitellino. Durante questa fase si forma una nuova cavità l archenteron PA PV Preparato istologico Preparato a micr. scansione

16 TN Alla gastrulazione segue la neurulazione, fase durante la quale si forma il tubo neurale, cioè il primordio embrionale del sistema nervoso centrale (SNC)

17 Fasi della neurulazione 1. Ispessimento del neuroectoderma: piastra neurale 2. Sollevamento delle pliche neurali 3. Formazione del tubo neurale e distacco delle cellule delle creste neurali 1 2 3

18 Sviluppo precoce del sistema nervoso ectoderma piastra neurale mesoderma endoderma doccia neurale mesoderma dei somiti tubo neurale somiti mesoderma delle lamine laterali somite endoderma corda

19 1 2 3 Stella: archenteron, doppia freccia: pliche neurali Sezioni trasversali di neurula precoce di rana a livello testa (1) tronco (2) coda (3)

20 1 2 3 somiti Sezioni trasversali di neurula avanzata di rana a livello della testa (1) del tronco (2) della coda (3). E

21 Evoluzione dei foglietti dopo la neurulazione da Muller (Biologia dello sviluppo)

22 Alla neurulazione segue l organogenesi: dai foglietti embrionali attraverso un processo di differenziamento cellulare si formeranno gli abbozzi degli organi L embrione si accresce ancora e appare chiara la definizione di testa, tronco e coda

23 E F S PI C Embrione di rana in toto: bottone caudale somiti E F I Sezione sagittale di embrione di rana allo stadio di bottone caudale (hatching stage, 4mm) E. encefalo F. faringe I. intestino

24 Tipi di sezioni Sezione sagittale mediana o longitudinale (sagittal section): separa la parte destra da quella sinistra in due parti speculari tra loro (piano simmetria); sezione parasagittale: separa due metà di dimensioni diverse. Sezione trasversale o orizzontale (c.s. = cross section): separa la parte anteriore (o cefalica) da quella posteriore (o caudale) Sezione frontale: separa la parte dorsale da quella ventrale

25 Bottone caudale (4 mm) : sezioni longitudinali (2- sagittale e 1, 3- parasagittali) E S F Tubo neurale E F Organo adesivo Abbozzo occhio PI Notocorda PI PI C 1.Para-sagittale C 2.Sagittale 3. Para-sagittale più esterna

26 Organogenesi avanzata: girino 10 mm notocorda

27 Sezioni longitudinali di girino di rana (10mm): 1, 3: sezioni parasagittali 2: sezione sagittale 1 2 3

28 pronefro vescicola otica cavità orofaringea I abbozzo dell occhio I branchie organo adesivo

30 Sezione sagittale di embrione di rana 10 mm P: prosencefalo; M: mesencefalo; R: rombencefalo CO: cavità orofaringea CC: cavità celomatica AD: aorta dorsale

31 Sezioni trasversali (C.S) di embrione di rana allo stadio 10 mm 1-4: sezioni cefaliche 5-7: sezioni del tronco 8-9: sezioni della coda

32 2-1 Sezioni cefaliche organo frontale placode olfattivo cristallino retina cornea TE: telencefalo; ME: mesencefalo CO: cavità orofaringea

33 4-3 Sezioni faringee Notocorda Faringe RE: rombencefalo vo: vescicola otica (orecchio interno) co: notocorda IA: intestino anteriore

34 6-5 Sezioni del tronco Pinna dorsale Notocorda dotto di Wolff pronefro Cavità celomatica CO: corda dorsale ; MIO: miotomi PO: abbozzo del polmone Freccia: uretere primario (dotto di Wolff)

35 9 8 7

36 Elenco dei preparati di rana: Frog- blastula sag. sec. Frog- gastrula sag. sec. Frog- late yolk plug sag. sec. Frog- early neural groove c.s. Frog- hatching stage (4mm) sag. sec. Frog- 10 mm sag. sec. Frog- 10mm c.s. Sag. sec.: sezioni sagittali e parasagittali C.s.: Sezioni trasversali

37 Sito per la visione delle immagini dei preparati di embriologia: Giorni e orari disponibili per la visione autonoma dei preparati: lunedì e giovedì dalle 14 alle 17

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