Állatfejlődés
Animal Development… Campbell 7e olvasmányok – c46 p973-978; c47 p987-1010
Campbell 8e olvasmányok – c46 p1008-1009;c47 p1021-1036
Embriológia – az embrió fejlődésének tanulmányozása
5 fő szakasz…
1. gametogenezis – ivarsejtek keletkezése -(i.e., MEIOSIS)
spermatogenezis*- az ondó* tubulusban
spermatociták –meiozis 1 & 2 –> spermiumok
jellemzője a “sejtdifferenciálódás”
oogenezis*- a petefészekben* (ábra)
28dánként az FSH (az agyalapi mirigyből) stimulálja a szunnyadó tüszőt
oociták –meiózis–> 2. petesejtet termelnek & poláris test
LH (agyalapi mirigy) kiváltja az ovulációt
jellemző a “sejtnövekedés – megnagyobbodás”
2. Megtermékenyítés – a spermium & petesejt egyesülése –> 2n zigóta…
a spermium részei* – akroszóma, fej, mito, & axonéma (flagellák) rajz* &SEM
a spermiumnak be kell hatolnia……. 1) a petesejt külső, védő, kocsonyás bevonatát,
2) a vitellin réteget… (glikoproteinek), &
Fotó* byLennart Nilsson 3) a petesejt plazmamembránján
Át ACRÓZÓS REAKCIÓ… specifitást igényel – (invert)*, (emlősök)*,
monospermia: egyetlen spermium és petesejtmag fúziója.
a poliszpermia megelőzése:
plazmamembrán &vitellin réteg depolarizálódik;
Ca++ szabadul fel a petesejt E.R.-jéből és Ca* hullám söpör végig a petesejten;
magas Ca vezet a kéreg reakcióhoz (= perivitellin tér)
a termékenyülés után az ithardens és elválik…. kialakul a megtermékenyítő membrán*
a magas Ca a pete aktiválódásához is vezet = sejtlégzés & fehérjeszintézis az események időrendje*
3. Hasadás* – sejtosztódások gyors egymásutánja… sejtnövekedés nélkül
– nincs méretnövekedés, csak a sejtek számának növekedése
(fénymikroszkóp pics-1* – pics-2 video* & SEM-béka)
kialakul a BLASTULA embrió vagy blasztociszta* nevű üreges sejtgömb,
belső folyadéküreggel az ún… blastocoel
Általános minta* képek tengeri sün hasadása blastula embrióvá*
függ béka* & képek béka hasadása*
a tojássárgájára csirke* & képek csirke hasadása*
állati pólus* – – az embrió elsődleges szöveteket tartalmazó része
növényi pólus* – az embrió “sárgáját” tartalmazó része – amely tengelyeket hoz létre
3 napos emberembrió (8 sejtes stádium)
emberi blasztula embrió manipulálása
Sumák, Inc. animáció – Emberi embrionális őssejtek
Embriogenezis & Csírasejt rétegek
4. Gasztruláció – a sejtvándorlások időszaka a blastopórák (szerveződés) körül,
amely az embriót üreges sejtgolyóból
3 rétegű stádiumúvá alakítja
gasztrula embrió* & pik
(invert*) & (béka*) & (csibe*)
3 elsődleges csírasejt réteget képez :
ectoderm – szervek, bőr külső hámrétegei –> hám & ideg
endoderm – emésztőrendszer szövetei –> bél & endokrin mirigyek
mesoderm – kitölti a köztes teret –> notochord, izom &kötőszövetek
a gerincesek 3 embrionális csírarétegéből származó szövetek*
a gasztruláció eltünteti a blastocoelt – új
üreg képződik, az archenteron – feltételezett emésztőüreg ► időszak, amikor az embrió új diploid génjei aktívvá válnak
5. Organogenezis …. Szervképződés a – szervezőközpontok*
által
sejtcsoportok, amelyek más sejtek sorsát irányítják (szervezik)
pl: Neuralizáció* békában – idegrendszer kialakulása idegcsövön keresztül
ideglemez (ektoderma) – lapos szöveti felület, amely
citoszkeletális elemeken keresztül csövekké vándorol*
idegcső*= agy & gerincvelő
notochord (mezoderma) porcot képez-mint a gerinc
► majdnem minden szerv lapos lemezekből csövekké alakul –> 3D forma
ezt követi a szegmentált fejlődés a szomitákon keresztül – szomiták*
Az ember fejlődése:
Az emberi fejlődés film (a megtermékenyítéstől a magzatig)
Robert J. Huskey, University of Virginia
hal, csirke, sertés, & emberi embrió fejlődési filmek (WGBH-Nova)
az emberi fejlődés 23 szakasza (Visible embryo & NIH)
többdimenziós emberi embrió – U of Michigan
Néhány kulcsfontosságú különbség: az állati és növényi fejlődés összehasonlítása…
jelentős különbségek a
MORFOGÉNISZ mechanizmusaiban jelentkeznek: a fejlődési mechanizmusok, amelyek létrehozzák a
ALAKOT/FORMÁT és a SZERVEZETET (testterv)
CELLADIFFERENCIÁT : folyamatok, amelyek révén a sejtek
SZerkezetükben és működésükben
Speciálissá válnak
az állatokban: sejtvándorlás – ahol a sejtek vándorlással
új formákat hoznak létre &és lemezeket&csöveket alkotnak 21. ábra.4a
& embrionális indukció – ahol a sejtek egy csoportja befolyásolja a
egy szomszédos sejtcsoport fejlődését ex : a szem lencse indukciója
növényekben: citokinézis & a sejtosztódás síkja* 21. ábra.4b
A fejlődés genetikai alapja – a differenciális génaktivitás
a sejtek szerkezetileg, funkcionálisan, & biokémiailag különbözővé válnak
azáltal, hogy a fejlődés különböző időpontjaiban különböző géneket fejeznek ki
1. be kell bizonyítani, hogy egy szervezet minden sejtje teljes genetikai komplementet tartalmaz
pl, a differenciálódás nem a gének idővel történő elvesztésével megy végbe
Genomikai egyenértékűség: minden sejt ugyanazokat a géneket tartalmazza: nukleáris transzplantációs kísérletek –
1. F.C. Steward (1950) carrots* segítségével egész növényt növeszt egyetlen sejtből
2. Briggs & King (1952) & J.B. Gurdon (1974) bizonyítja ezt infrogs*
3. John Wilmut (1997) klónozDolly – klónozás*
Űssejtek: nem specializálódott sejtek (formában & alakban), amelyek korlátlanul szaporodhatnak
megfelelő körülmények között –> egy vagy több sejttípussá differenciálódnak
megtermékenyített petesejtek totipotensek (= minden) embrionális őssejtek
vsz. felnőtt őssejtek (pluripotens = sok, de nem minden)- őssejtek*
Transzkripcionális szabályozás: szövetspecifikus fehérjék kifejeződését eredményezi -18.10. ábra*
kulcsfogalmak*
.