Djurutveckling

Djurutveckling… Campbell 7e läser – c46 p973-978; c47 p987-1010
Campbell 8e läser – c46 p1008-1009;c47 p1021-1036
Embryologi – studier av embryots utveckling
5 huvudstadier…
1. gametogenes – produktion av könsceller – (dvs, MEIOSIS)
spermatogenes*- i semiferous* tubule
spermatocyter –meiosis 1 & 2 –> spermieceller
karaktäriseras av ”celldifferentiering”
oogenesis*- I äggstocken* (fig)
var 28:e dag stimulerar FSH (från hypofysen) vilande follikel
oocyter –meiosis–> producerar 2:a oocyt & polarkropp
LH (hypofysen) utlöser ägglossning
kännetecknas av ”celltillväxt – utvidgning”

2. Befruktning – förening av spermier & äggcell –> 2n zygot…
Spermiens delar* – akrosom, huvud, mito, & axonem (flageller) ritning* &SEM
sperm måste penetrera…… 1) äggets yttre, skyddande, geléliknande hölje,
2) vitellinskiktet… (glykoproteiner), &
foto* avLennart Nilsson 3) äggets plasmamembran
via ACROSOME REACTION… kräver specificitet – (invert)*, (däggdjur)*,
monospermi: sammansmältning av en enda spermie- och äggkärna.
förhindrande av polyspermier:
plasmamembranet & vitellinlagret blir depolariserat;
Ca++ frigörs från äggets E.R. och en våg av Ca* sveper över ägget;
högt Ca leder till kortikal reaktion (= perivitellinutrymme)
efter fert, ithardens och separeras… bildar befruktningsmembran*
högt Ca leder också till aktivering av ägget = cellandning & proteinsyntes
tidslinje för händelser*

3. Spaltning* – snabb följd av celldelningar… utan celltillväxt
– ingen ökning av storleken, endast en ökning av antalet celler
(ljusmikroskop bilder-1* – bilder-2 video* & SEM-groda)
bildar ihålig boll av celler som kallas BLASTULA embryo eller blastocyst*,
med inre vätskehålighet kallas den… blastocoel
Generellt mönster* bilder sjöborre klyvning till blastula embryo*
hänger groda* & bilder groda klyvning*
på äggula kyckling* & bilder kyckling klyvning*
djurs pol* – del av embryot som innehåller primära vävnader
vegetala polen* – del av embryot som innehåller ”gula” – som bildar axlar

3 dagar gammaltmänskligt embryo (8-cellsstadium)
manipulering av mänskligt blastulaembryo
Sumana, Inc. animation – mänskliga embryonala stamceller

Embryogenes & Keimcellsskikt

4. Gastrulation – period av cellvandringar runt blastoporen (en organisatör),
som omvandlar embryot från en ihålig boll av celler till
ett 3-skiktsstadium som kallas gastrulaembryo* & pic
(invert*) &(groda*) &(kyckling*)
bildar 3 primära könscellskikt :
ectoderm – yttre epidermala lager av organ, hud –> epitel & nerv
endoderm – vävnad från matsmältningskanalen –> tarm & endokrina körtlar
mesoderm – fyller ut utrymmet mellan –> notochord, muskelvävnader &bindvävnader
som härrör från de tre embryonala könsskikten hos ryggradsdjur*
gastrulation utplånar blastocoel – bildar ny
håla som kallas archenteron – förmodad matsmältningshåla
► period då embryots nya diploida gener blir aktiva

5. Organogenes …. Organbildning via – organiserande centra*
grupper av celler som styr ödet för (organiserar) andra celler
ex: neuralbildning* i groda – bildning av nervsystemet via neurala rör
neuralplatta (ektoderm) – platt vävnadsyta som vandrar
via cytoskeletala element för att bilda rör*
neurala rör*= hjärna & ryggmärg
notokord (mesoderm) bildar brosk-
► nästan alla organ bildas från platta plattor till rör –> 3D-form
följs av segmenterad utveckling via somiter – somiter*
Människans utveckling:
Mänsklig utveckling: 6 veckor* – 20 veckor*
Film om mänsklig utveckling (diabilder från befruktning till foster)
från Robert J. Huskey, University of Virginia
filmer om utvecklingen av fisk, kyckling, gris, & mänskligt embryo (WGBH-Nova)
den mänskliga utvecklingens 23 stadier (Visible embryo & NIH)
det flerdimensionella mänskliga embryot – U of Michigan

Några viktiga skillnader: jämförelse mellan djurs och växters utveckling…
De viktigaste skillnaderna finns i mekanismerna för
MORPHOGENEIS: de utvecklingsmekanismer som fastställer
FORM och ORGANISATION (kroppsplan)
CELLDIFFERENTIERING: processer genom vilka cellerna blir
SPECIALISERADE i struktur och funktion
hos djur: cellmigrationer – där cellerna skapar nya former genom att migrera
och bildar plattor &rör fig 21.4a
& embryonal induktion – där en grupp celler påverkar utvecklingen av
en intilliggande grupp celler ex : linsinduktion i ögat
i växter: cytokinesis & celldelningsplan* fig 21.4b

Genetisk grund för utveckling – är differentiell genaktivitet
Celler blir strukturellt, funktionellt &biokemiskt olika
genom att uttrycka olika gener vid olika tidpunkter i utvecklingen
1. Måste visa att alla celler i en organism innehåller ett fullständigt genetiskt komplement
dvs, differentiering sker inte genom förlust av gener med tiden
Genomisk likvärdighet: alla celler innehåller samma gener: kärntransplantationsexperiment –
1. F.C. Steward (1950) använder morötter* för att odla en hel växt från en enda cell
2. Briggs & King (1952) & J.B. Gurdon (1974) visar att det är infrogs*
3. John Wilmut (1997) klonarDolly – kloning*
Stamceller: ospecificerade celler (i form & form) som kan föröka sig i all oändlighet
under lämpliga förhållanden –> differentieras till en eller flera celltyper
befruktade äggceller är totipotenta (= alla) embryonala stamceller
vs. vuxna stamceller (pluripotenta = många, men inte alla)- stamceller*
Transkriptionell reglering: resulterar i uttryck av vävnadsspecifika proteiner -fig 18.10*
nyckelbegrepp*