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1. Fertilização
2. Polimerização polarizada dos microtúbulos pelo aster espermático
3. Rotação cortical
4. Concentração de Dsh na região vegetal-dorsal
5. Inibição de GSK-3 na região vegetal-dorsal
6. Atividade da beta-catenina na região vegetal-dorsal
Região Ventral
Região Dorsal
7. Sobreposição de beta-catenina com VegT na região vegetal
8. Transcrição e secreção de Nodal na região vegetal Dorsal
9. Indução do Organizador
10. Síntese de inibidores de BMP a partir do Organizador
11. Indução de tecidos neurais no Ectoderma Dorsal
O Organizador de Spemann fica no MESODERMA DORSAL e formará a Notocorda
Organizador de Spemann
Recém-fertilizado
Rotação cortical
Meso-blástula
Gástrula
Dsh no pólo vegetal
Dsh no crescente cinza
Transcrição zigótica
Organizador
Nodal
Neural
VegT no pólo vegetal
Inibidor BMP
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Swan et al., JCB 1998
C. elegans- ANTERO POSTERIOR
Galinha- DORSO VENTRAL
pH básico
pH ácido
Mas cada espécie tem seu primeiro eixo.....
Fuso mitótico
Gradiente de pH
?
ABa
ABp
P2
EMSAB
P1
Gravidade/Centrossomo
V D
Camundongo- DV
O eixo antero-posterior
O primeiro eixo a ser definido no embrião de galinha é o antero-posterior
ONDE se inicia a gastrulação em Gallus gallus?
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HoloblásticoRotacional(MAMÍFEROS)
MeroblásticoDiscoidal(RÉPTEIS, PEIXES,AVES)
O ovo de aves é telolécito com clivagem meroblástica
*
HoloblásticoRadial(ANFÍBIOS)
Formação do hipoblasto
onde se inicia a linha primitiva?
As células que ingressam pela linha primitiva têm dois destinos:Espaço entre Epi e HipoblastoDeslocam e substituem o Hipoblasto secundário, formando o endoderma definitivo
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A LINHA PRIMITIVA surge de uma região logo anterior a um crescente (Foice de Koller) que define a PMZ (Zona Marginal Posterior)
Linha Primitiva
Foice de Koller
A LINHA PRIMITIVA surge de uma região logo anterior à PMZ
Em diversos aspectos, o nó de Hensen é considerado o equivalente molecular do lábio do blastóporo dorsal de Xenopus
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1.O nó de Hensen ou Nó Primitivo formará a Notocorda
2. a notocorda (derivado do Nó de Hensen) produz inibidores de BMP
Streit et al., Development (1998)Reese et al., Dev. Bio (2004)Mod from Gitton et al., Development (2011)
Chordin
GÁSTRULA NÊURULA
Wolpert, Biologia do Desenvolvimento
O que se esperaria de um transplante de nó de Hensen?
a) Reversão do eixo dorso-ventralb) Duplicação do eixo dorso-ventralc) Duplicação do eixo antero-posteriord) Nascer um sapo de ovo de galinha
Wolpert, Biologia do Desenvolvimento
1.O transplante do nó de Hensen também duplica eixos (A-P)
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O QUE DEFINE ONDE SERÁ FORMADO a zona marginal POSTERIOR (PMZ) ?
Recém-fertilizado
Rotação cortical
Meso-blástula
Gástrula
Dsh no pólo vegetal
Dsh no crescente cinza
Transcrição zigótica
Organizador
Nodal
Neural
VegT no pólo vegetal
Inibidor BMP
O QUE é Zona Marginal Posterior?
A PMZ expressa Vg (componente da via do VegT)
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Vg1
Wnt
Nodal
Linha Primitiva
Foice de Koller
O QUE DEFINE ONDE acumulará Veg1?
Recém-fertilizado
Rotação cortical
Meso-blástula
Gástrula
Dsh no pólo vegetal
Dsh no crescente cinza
Transcrição zigótica
Organizador
Nodal
Neural
VegT no pólo vegetal
Inibidor BMP
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?
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O eixo antero-posterior é determinado no oviduto durante o rolamento da gema
Mas,será que o ponto de entrada do espermatozóide determina a direção do rolamento???
O eixo ANTERO-POSTERIOR é mantido?
Yang, X., D. Dormann, A. E. Münsterberg and C. J. Weijer. 2002. Dev. Cell 3: 425–437.
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AA neurulação e os somitos são formados numa ordem antero-posterior
2. Existe uma identidade antero-posterior na sequência de somitos.
O eixo Levo-dextro1/ 10.000
A posição dos órgãos internos é assimétrica
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Pitx2 está no lado esquerdo do tubo cardíacoPitx2: proteína nuclear, fator de transcrição
Esq DirEsq Dir
Que experimento demonstraria que Pitx2 é suficiente para determinar o eixo LD?
a) Superexpressão de Pitx2 no lado direitob)Superexpressão de Pitx2 no lado esquerdoc)Supressão de expressão de Pitx2 do lado direitod)Supressão de expressão de Pitx2 do lado esquerdo
Que experimento demonstraria que Pitx2 é suficiente para determinar o eixo LD?
a) Superexpressão de Pitx2 no lado direitob)Superexpressão de Pitx2 no lado esquerdoc)Supressão de expressão de Pitx2 do lado direitod)Supressão de expressão de Pitx2 do lado esquerdo
Que resultado seria esperado do experimento de superexpressão de Pitx2 do lado direito caso ele realmente tenha um papel no eixo LD?
a)100% dos embriões com inversão do coraçãob)50% dos embriões com inversão do coraçãoc)Letalidade (morrem todos os embriões)d)Coração não se dobra
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Que resultado seria esperado do experimento de superexpressão de Pitx2 do lado direito caso ele realmente tenha um papel no eixo LD?
a)100% dos embriões com inversão do coraçãob)50% dos embriões com inversão do coraçãoc)Letalidade (morrem todos os embriões)d)Coração não se dobra
A expressão de Pitx-2 no lado direito altera o eixo levo-dextro 70% isoméricos25% invertidos
Esquerda Direita
Pitx2
DETERMINAÇÃO DO EIXO LEVO-DEXTRO EM Gallus A proteína nuclear Snail é expressa do lado direito apenasSnail: fator de transcrição
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Esquerda Direita
Pitx2
DETERMINAÇÃO DO EIXO LEVO-DEXTRO EM Gallus
Snail
HH 10Schlange et al 2002
Antes de Pitx-2, o Nodal é expresso exclusivamente no lado ESQUERDONodal: proteína secretada
HH8-
(Mas o NODAL não participa do estabelecimento do Organizador?
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Recém-fertilizado
Rotação cortical
Meso-blástula
Gástrula
Dsh no pólo vegetal
Dsh no crescente cinza
Transcrição zigótica
Organizador
Nodal
Neural
VegT no pólo vegetal
Inibidor BMP
)Esquerda Direita
Pitx2
GENES NO EIXO LEVO-DEXTRO EM GALINHA
Snail
Esquerda Direita
Nodal
HH 10 HH 8-
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Neste experimento, injetaram Nodal no lado direito do embrião e fizeram hibridação in situ para Pitx2 nos girinos
CO
NT
RO
LE
INJE
TAD
O
CO
NT
RO
LEIN
JETA
DO
a) Nodal reprime a expressão de Pitx2 no lado direitob) Nodal induz a expressão de Pitx2 no lado direitoc) Nodal induz a expressáo de Pitx2 no lado que estiverd) A injeçao de Nodal causou duplicação do eixo dorso-ventral
Qual é o efeito do Nodal?
Qual é o efeito do Nodal?
CO
NT
RO
LEIN
JETA
DO
a) Nodal reprime a expressão de Pitx2 no lado direitob) Nodal induz a expressão de Pitx2 no lado direitoc) Nodal induz a expressão de Pitx2 no lado que estiverd) A injeçao de Nodal causou duplicação do eixo dorso-ventral
Esquerda Direita
Pitx2
GENES NO EIXO LEVO-DEXTRO EM GALINHA
Snail
Esquerda Direita
Nodal
HH 10 HH 8-
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HH 5
O Shh é assimetricamente expresso no Nó de Hensen
Esquerda Direita
Pitx2
GENES NO EIXO LEVO-DEXTRO EM GALINHA
Snail
Esquerda Direita
Nodal
HH 10 HH 8- HH 5
Esquerda Direita
Shh
cam
ud
on
goM
ed
aka
sp.
EXISTEM CÍLIOS NOS NÓS
Cílios estão presentes em nós ou nó-equivalentes de várias espécies
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Movimentação dos cílios na vesícula de Kuppfer de zebrafish Baseado em dados de camudongos mutantes, propõe-se a existência de cílios com batimento direcionado no Nó de Hensen e estruturas equivalentes.
A presença dos cílios precede o aparecimento do primeiro gene assimétrico
PARTICULA DE VESÍCULA DO NÓ
Fluxo no nó
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Esquerda Direita
Shh
Nodall
Pitx2 Snail
DETERMINAÇÃO DO EIXO LEVO-DEXTRO EM GALINHA
?
?
O que determina a direcionalidade dos cílios? O nodal existe em protostomados também. Como é a quiralidade?
Development 141, 1603–1613.
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Em spirulianos:Na clivagem RADIAL,os 3 primeiros planos de clivagem são ortogonais ;enquanto que na clivagem ROTACIONAL, há um deslocamento dos plano de clivagens, que resulta na intercalação dos blastômeros.
HOLOBLÁSTICA ESPIRAL
A direção da clivagem em alguns caramujos pode variar, formando indivíduos de carapaça dextrógera ou sinistra.
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A quiralidade da Lymnea stagnalis é evidenciada nas primeiras clivagens
Curr Biol. 2004 Aug 24;14(16):1462-7.
http://www.nature.com/nature/journal/v462/n7274/fig_tab/462727a_F2.html
O PADRÃO INICIAL DE CLIVAGEM É IMPORTANTE? inversão artificial da direção dos blastômeros
Nature. 2009 Dec 10;462(7274):790-4.
A inversão artificial da direção dos blastômeros inverte o eixo
Nod
alP
itx
Controle Revertido
A inversão artificial da direção dos blastômeros inverte o eixo E A EXPRESSÂO GÊNICA reflete isto.
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O QUE DETERMINA O PADRÃO DE CLIVAGEM?
DD x dd DdGira para a
direita
dd x DD DdGira para a esquerda
Dd x Dd DdGira para a
direita
O que se pode dizer sobre a genética da quiralidade?a) Nadab) O giro para a direita é dominantec) Não é este gene D, procurem outrod) O giro para a direita é dominante de forma dependente
do sexo do parental
DD x dd DdGira para a
direita
dd x DD DdGira para a esquerda
Dd x Dd DdGira para a
direita
O que se pode dizer sobre a genética da quiralidade?a) Nadab) O giro para a direita é dominantec) Não é este gene D, procurem outrod) O giro para a direita é dominante de forma dependente
do sexo do parental
A posição do plano de clivagem é perpendicular ao fuso mitótico. E sua posição pode ser determinada por proteínas de membrana e elementos citoplasmáticos (ponto preto)
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O QUE DETERMINA O PADRÃO DE CLIVAGEM?Um elemento maternalque regula a posição do citoesqueleto durante a clivagem
O estímulo de quebra de simetria é diferente mas todos afetam a distribuição do Nodal
OS PLANOS CORPORAIS COMEÇAM COM ESBOÇOS ONDE A QUEBRA DA SIMETRIA É O PRIMEIRO PASSO
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E GERA UM EFEITO CASCATA Aula prática HOJE:
Ana Lucia Cidral até Heitor Alvez Nemitz
Aula Prática no dia 02/04
Ingrid Oliveira até Vitória Alves
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