Dierlijke ontwikkeling

Dierlijke ontwikkeling… Campbell 7e leest – c46 p973-978; c47 p987-1010
Campbell 8e leest – c46 p1008-1009;c47 p1021-1036
Embryologie – studie van de ontwikkeling van het embryo
5 belangrijke stadia…
1. gametogenese – productie van geslachtscellen -(d.w.z, MEIOSIS)
spermatogenese*- in zaadbuis
spermatocyten –meiosis 1 & 2 –> zaadcellen
gekenmerkt door “celdifferentiatie”
oogenese*- in eierstok* (fig)
om de 28d FSH (van hypofyse) stimuleert slapende follikel
oocyten –meiose–> produceren 2e eicel & poollichaam
LH (hypofyse) brengt eisprong op gang
gekenmerkt door “celgroei – uitbreiding”

2. Bevruchting – vereniging van sperma & eicel –> 2n zygote…
delen van een spermacel* – acrosoom, kop, mito, & axonoom (flagel) tekening* &SEM
sperma moet binnendringen…… 1) de buitenste, beschermende, geleiachtige laag van het ei,
2) de vitellinelaag… (glycoproteïnen), &
foto* van Lennart Nilsson 3) plasmamembraan van eicel
via ACROSOME REACTIE… vereist specificiteit – (invert)*, (zoogdieren)*,
monospermie: samensmelting van een enkele zaadcel en eicelkernen.
Voorkomen van polyspermie:
plasmamembraan &vitellinelaag wordt gedepolariseerd;
Ca++ komt vrij uit de E.R. van de eicel en een golf van Ca* trekt over de eicel;
hoog Ca leidt tot corticale reactie (= perivitellineruimte)
na de eicel verhardt en scheidt zich…. vormend bevruchtingsmembraan*
hoog Ca leidt ook tot activering van ei = celademhaling & eiwitsynthese
tijdlijn van gebeurtenissen*

3. Splitsing* – snelle opeenvolging van celdelingen… zonder celgroei
– geen toename in grootte, alleen een toename in celaantallen
(lichtmicroscoop foto-1* – foto-2 video* & SEM-kikker)
vormt holle bal van cellen genaamd BLASTULA embryo of blastocyst*,
met inwendige vloeistofholte wordt de… blastocoel
Algemeen patroon* plaatjes zee-egel splitsing tot blastula embryo*
hangt kikker* & plaatjes kikker splitsing*
op dooier kuiken* & plaatjes kuiken splitsing*
dierlijke pool* – deel van embryo dat primaire weefsels bevat
plantaardige pool* – deel van embryo dat “dooier” bevat – die assen vaststellen

3 dagen oud menselijk embryo (8-cellig stadium)
manipulatie van menselijk blastula embryo
Sumanas, Inc. animatie – Menselijke embryonale stamcellen

Embryogenese & Kiemcellagen

4. Gastrulatie – periode van celmigraties rond blastopore (een organisator),
die embryo van holle bal van cellen in
een 3 gelaagd stadium genoemd gastrula embryo* verandert & pic
(invert*) & (kikker*) & (kuiken*)
vormt 3 primaire kiemcellagen :
ectoderm – buitenste epidermale lagen van organen, huid –> epitheliaal & zenuw
endoderm – weefsel spijsverteringskanaal –> darm & endocriene klieren
mesoderm – vult ruimte op tussen –> notochord, spierweefsel &verbindingsweefsels
afkomstig van de 3 embryonale kiemlagen van gewervelde dieren*
gastrulatie verwijdert de blastocoel – vormt nieuwe
holte genaamd archenteron – vermoedelijke spijsverteringsholte
► periode waarin nieuwe diploïde genen van embryo actief worden

5. Organogenese …. Orgaanvorming via – organiserende centra*
groepen van cellen die het lot van andere cellen bepalen (organiseren)
ex: neuralation* bij kikker – vorming van zenuwstelsel via neurale buis
neurale plaat (ectoderm) – plat weefseloppervlak dat via cytoskeletelementen migreert
om buisjes te vormen*
neurale buis*= hersenen & ruggenmerg
notochord (mesoderm) vormt kraakbeen-als ruggengraat
► bijna alle organen vormen zich van platte platen tot buisjes –> 3D-vorm
gevolgd door gesegmenteerde ontwikkeling via somieten – somieten*
Menselijke ontwikkeling: 6 weken* – 20 weken*
Menselijke ontwikkelingsfilm (dia’s van bevruchting tot foetus)
van Robert J. Huskey, University of Virginia
vis, kuiken, varken, & menselijke embryo ontwikkeling films (WGBH-Nova)
de 23 stadia van de menselijke ontwikkeling (Visible embryo & NIH)
hetmultidimensionale menselijke embryo – U van Michigan

Enige belangrijke verschillen: vergelijking van dierlijke met plantaardige ontwikkeling…
grote verschillen doen zich voor in de mechanismen van
MORPHOGENEIS: de ontwikkelingsmechanismen die
VORM/HAAP en ORGANISATIE (lichaamsplan)
CELLENDIFFERENTIATIE: processen waardoor cellen ge
SPECIALISEERD worden in structuur en functie
bij dieren: celmigraties – waarbij cellen nieuwe vormen creëren door te migreren
en platen vormen & buizen fig. 21.4a
&embryonale inductie – waarbij een groep cellen de ontwikkeling van
een aangrenzende groep cellen beïnvloedt ex: inductie van de lens in het oog
in planten: cytokinese &vlak van celdeling* fig. 21.4b

Genetische basis van ontwikkeling – is differentiële genactiviteit
cellen worden structureel, functioneel, & biochemisch verschillend
door expressie van verschillende genen op verschillende tijdstippen in de ontwikkeling
1ste moet aantonen dat alle cellen van een organisme een volledig genetisch complement bevatten
d.w.z., differentiatie vindt niet plaats door verlies van genen met de tijd
Genomic Equivalency: alle cellen bevatten dezelfde genen: kerntransplantatie-experimenten –
1. F.C. Steward (1950) met wortels* kweekt hele plant uit enkele cel
2. Briggs & King (1952) & J.B. Gurdon (1974) demonstreert het infrogs*
3. John Wilmut (1997) klonenDolly – klonen*
Stamcellen: niet-gespecialiseerde cellen (qua vorm &) die zich onbeperkt kunnen reproduceren
onder de juiste omstandigheden –> differentiëren in een of meer celtypen
bevruchte eicellen zijn totipotent (= alle) embryonale stamcellen
vs. volwassen stamcellen (pluripotent = veel, maar niet alle) – stamcellen*
Transcriptionele regulering: resulteert in expressie van weefselspecifieke eiwitten -fig 18.10*
sleutelbegrippen*