動物発生学
動物発生学… Campbell 7e reads – c46 p973-978; c47 p987-1010
Campbell 8e reads – c46 p1008-1009;c47 p1021-1036
Embryology – embryoの発生の研究
5 major stages…。
1.配偶子形成-配偶子の生成-(すなわち,
spermogenesis*- in semiferous* tubule
spermocytes -meiosis 1 & 2 –> sperm cells
characterized by “cell differentiation”
oogenesis*- (精子形成)。 卵巣*(図)
28日ごとにFSH(下垂体)が休眠卵胞を刺激する
卵母細胞-減数分裂–>第2卵子&極体
LH(下垂体)が排卵誘発
「細胞の成長-拡大」が特徴
2. 受精 – 精子 & 卵細胞の結合 –> 2n個の接合体…
精子の各部分* – 先体、頭部、分裂体、&軸索(鞭毛)図面* &SEM
精子は……貫通しなければならない。 1) 卵の外側のゼリー状の保護膜、
2) ビテリン層…. (糖タンパク質)、&
photo* by Lennart Nilsson 3) 卵の細胞膜
アクロソーム反応による…特異性が必要 – (invert)*, (mammals)*,
monospermy: single sperm and egg nuclei fusion.
prevent of polyspermy.Posting a sperm and egg nuclei fusion, for a polyspermy, for a polyspermy.for a polyspermy.
for a polyspermy:
細胞膜&ビテリン層が脱分極する。
卵のERからCa++が放出され、Ca*の波が卵を覆う。
高Caにより皮質反応(=ビテリン周辺空間)が起こり、
受精後、固まり分離される。受精膜の形成
高カルシウムは卵の活性化にもつながる=細胞呼吸&タンパク質合成
イベントのタイムライン*
3.受精膜の形成
2.受精膜の形成
3.受精膜の形成
4.受精膜の形成
5. Cleavage* – 細胞分裂の急速な連続…細胞成長なし
– サイズの増加はなく、細胞数の増加のみ
(光学顕微鏡 pics-1* – pics-2 video* & SEM-frog)
BLASTULA胚または胚盤胞*という細胞の中空球を形成し、内部の液腔はtheと呼ばれている
…
3… 胚盤胞
一般的なパターン* pics ウニの胚盤胞への裂開*
depends frog* & pics frog cleavage*
upon yolk chick* & pics chick cleavage*
animal pole* – – – –
胚盤胞は、胚盤胞と呼ばれる。
vegetal pole* -軸を確立する「卵黄」を含む胚の部分
3日齢のヒト胚(8細胞期)
ヒト胚盤葉胚の操作
Sumanas, 株式会社 アニメーション – ヒト胚性幹細胞
胚発生 & 生殖細胞層
4. 胚形成-胚盤胞を中心に細胞が移動する期間。
これにより、胚は細胞の中空球から
胚盤胞*という3層の段階に変換される & pic
(インバート*) &(蛙*) &(鶏*)
3層の主要生殖細胞層を形成する :
外胚葉 – 内臓や皮膚の表皮の外側 –> 上皮 & 神経
内胚葉 – 消化管組織 –> 腸 & 内分泌腺
中胚葉 – > ノトコード間の空間を埋めるものである。 筋肉&結合組織
脊椎動物の3つの胚葉に由来する組織*
胃洗浄で胚盤胞が消滅し、新たに
アルケステロンという空洞を形成する-推定消化洞
►胚の新しい2倍体遺伝子が活性化する時期
5.消化管
と呼ばれる。 器官形成 …. 器官形成の経路 – 組織化センター*
他の細胞の運命を制御する(組織化する)細胞群
ex: カエルの神経形成* – 神経管を介した神経系の形成
神経板(外胚葉) – 平らな組織表面が細胞骨格要素によって移動し、管*
神経管*=脳 &脊髄
ノトコルド(中胚葉) – 軟骨を形成する。背骨のようなもの
► ほとんどすべての臓器は平板から管に形成される –> 3Dの形
その後、体節-体節を経て分節化される *
ヒトの発達。 6週*~20週*
ヒトの発生ムービー(受精から胎児までのスライド)
from Robert J.?
fish, chick, pig, & human embryo development movies (WGBH-Nova)
the 23 stages of human development (Visible embryo & NIH)
themultidimensional human embryo – U of Michigan
Some key differences: comparing animal-to-plantdevelopment.Net Framework (WGS)
Themultidimensional human embryo (WGS) (WGS, Univ.No).
MORPHOGENEIS : 形状と組織(ボディプラン)を確立する発生メカニズム
CELL DIFFERENTIATION : 細胞が
構造と機能において専門化するプロセス
動物の場合:細胞移動-細胞が移動することによって新しい形を作る
そして板&管を形成する図21.Cell Dimendiation: The Development Mechanism in
Morganization: the developmental mechanism is occurring in &胚誘導-ある細胞群が隣接する細胞群の
発生に影響を与える 例:目のレンズ誘導
植物では細胞質分裂&細胞分裂の平面* 図21.4b
発生の遺伝的基礎-遺伝子活動の差異
細胞は、発生の異なる時期に異なる遺伝子を発現することによって、構造的、機能的、&生化学的に異なる
ようになる
第1は、生物のすべての細胞には、完全に遺伝子が揃っていること
すなわち。 9909>ゲノム等価性:すべての細胞は同じ遺伝子を含む:核移植実験 –
1. F.C. Steward (1950)はニンジン*を用いて単細胞から植物全体を成長させた
2. Briggs & King (1952) & J.B. Gurdon (1974) は蛙*を使った実証
3.斉藤(1991)は斉藤を使った実証
5. John Wilmut (1997) clonesDolly – cloning*
Stem Cells: unspecialized cells (in form & shape) that can reproduce indefinitely
under appropriate conditions –> differentiate into one or more cell types
受精卵細胞は全能(=すべて)胚幹細胞
vs.胚性幹細胞。 成体幹細胞(多能性=すべてではない)-幹細胞*
転写制御:組織特異的タンパク質の発現をもたらす -図18.10*
キーコンセプト*