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Metodologie di embriologia sperimentale Luca Del Giacco sezione Functional and Reproductive Biology.

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Presentazione sul tema: "Metodologie di embriologia sperimentale Luca Del Giacco sezione Functional and Reproductive Biology."— Transcript della presentazione:

1 Metodologie di embriologia sperimentale Luca Del Giacco sezione Functional and Reproductive Biology Torre B, piano 7

2 biologia dello sviluppo La biologia dello sviluppo studia tutti i processi che riguardano lo sviluppo, a partire dalla cellula uovo fecondata fino alla nascita ed oltre.

3 differenziamento Dal singolo uovo fecondato (lo zigote unicellulare) si origina un n° enorme di diversi tipi cellulari con le più disparate funzioni. Tutte queste cellule (a parte poche eccezioni) contengono il medesimo patrimonio genetico.

4 morfogenesi Le cellule che man mano si differenziano si organizzano in tessuti ed organi piuttosto che essere distribuite in modo più o meno casuale.

5 accrescimento Le cellule che si stanno dividendo hanno perfettamente presente quando smettere di farlo. La divisione cellulare è strettamente regolata.

6 riproduzione Luovo e lo spermatozoo sono quelle cellule ad alta specializzazione che garantiscono la trasmissione alla generazione successiva delle informazioni per costruire un nuovo organismo.

7 biologia dello sviluppo biologiadellosviluppo embriologiasperimentale biologiamolecolare geneticadellosviluppo

8 embriologia sperimentale Programmi di ricerca dellembriologia sperimentale: 1.Come lambiente (le forze esterne) influenza lo sviluppo dellembrione 2.Come le forze interne allembrione determinano il differenziamento delle cellule 3.Come le cellule si organizzano in tessuti ed organi

9 integrazione ambientale Lambiente influenza lo sviluppo Alcohol

10 1.Come lambiente influenza lo sviluppo dellembrione: determinazione del sesso nel verme echiuroideo Bonellia viridis integrazione ambientale

11 1.Come lambiente influenza lo sviluppo dellembrione: determinazione del sesso nel verme echiuroideo Bonellia viridis

12 integrazione ambientale Laromatasi è prodotta sia dalle gonadi che dal cervello dellembrione. La attività aromatasica nelle gonadi rimane costante, mentre nel cervello cambia drasticamente aumentando di molto a temperature femminilizzanti

13 embriologia sperimentale Nei rettili la determinazione primaria del sesso è ormone-dipendente. Gli estrogeni, essenziali per lo sviluppo dellovario, sono in grado di determinare lo sviluppo di femmine anche a temperature mascolinizzanti. Viceversa, uova trattate con inibitori della sintesi degli estrogeni danno alta percentuale di maschi anche se incubate a temperature femminili. La link tra sesso, estrogeni e temperatura è lenzima aromatasi, che converte il testosterone in estrogeni

14 genetica dello sviluppo Il controllo esercitato dai geni sullo sviluppo dellembrione. La genetica dello sviluppo ha nello studio dei mutanti il suo punto di forza. I notevoli passi avanti nel campo hanno messo in evidenza come i geni che controllano le fasi precoci dello sviluppo embrionale siano evolutivamente conservati

15 genetica dello sviluppo mutante eyeless twin of eyeless Small eye (Pax6) Aniridia

16 genetica dello sviluppo mutanti dello sviluppo - mutazioni spontanee - mutazioni indotte: - mutageni chimici (mutazioni puntiformi) - radiazioni (delezioni) mutazioni recessive - perdita di funzione (solitamente recessiva se non sussiste aploinsufficienza, altrimenti dominante) mutazioni dominanti: - guadagno di funzione - dominante negativa

17 genetica dello sviluppo

18 N -ethyl- N -nitrosourea (ENU)

19 mutanti SLC24A5, uno scambiatore di cationi, influenza la pigmentazione in zf e uomo

20 embriologia sperimentale Cutting Pasting Painting Lembriologia sperimentale studia i meccanismi alla base dei processi ontogenetici turbandone il naturale corso mediante manipolazione degli embrioni

21 embriologia sperimentale

22 microiniezione

23

24 overespressione genica (pasting)

25 Agouti-related peptide (AgRP), un neuropeptide prodotto nel nucleo arcuato dellipotalamo, aumenta lappetito e diminuisce il metabolismo. overespressione genica (pasting)

26 pasting*

27 knock-DOWN genico (cutting) Antisense oligonucleotides Designed as 25 mers Resistant to digestion Not RNAseH mediated

28 knock-DOWN genico (cutting) Antisense oligonucleotides Designed as 25 mers Resistant to digestion Not RNAseH mediated

29 MO mimano mutazioni

30 embrioni chimera: le cellule di donatore e ricevente sono geneticamente (quindi fenotipicamente) differenti. Trapianto di cellule di quaglia in embrione di pollo. painting

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33 thymidine kinase

34 topo knock-out

35 Differenziamento (espressione genica differenziale) Dal singolo uovo fecondato (lo zigote unicellulare) si origina un n° enorme di diversi tipi cellulari con le più disparate funzioni. 1.tutte le cellule di un organismo (a parte poche eccezioni) contengono il medesimo patrimonio genetico. 2.i geni non utilizzati vengono comunque conservati e possono sempre venire espressi. 3.ogni cellula esprime solo una piccola percentuale del genoma (es. cromosomi politenici di Drosophila).

36 espressione differenziale Cromosomi politenici.

37 biologia molecolare La biologia molecolare studia i processi biologici a livello dei meccanismi molecolari.

38 tecniche di biol molec

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41 Ibridazione in situ con al sonda antisenso per Pax6 che mostra lespressione del gene nellocchio di topo in sviluppo. Pax6 è espresso sia nellectoderma del cristallino presuntivo che nel peduncolo ottico che formerà retina e nervo ottico. 9dd 10dd 15dd

42 tecniche di biol molec


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