embdes4 med mesoderme sninicial
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Universidade Federal de Sergipe
Centro de Ciências Biológicas e da Saúde
Departamento de Morfologia
Disciplina: Embriologia e Desenvolvimento
Módulo: Desenvolvimento
Profa. Shirlei Octacílio da Silva
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Padronização do plano corporal dos
vertebrados II: mesoderme e o
sistema nervoso inicial
Princípios do DesenvolvimentoLewis Wolpert
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Formação e padronização
dos somitos
Os somitos são formados em uma ordem bem definida ao longo do eixo ântero-posterior
Somitos blocos de mesoderme decada lado da notocorda.
Formam músculos do corpo emembros, cartilagens das vértebrase costelas e derme.
São formado na mesoderme nãosegmentada anterior ao nódulo deHensen mesoderme pré-somítica.
Somitos blocos distintos demesoderme mudanças nas formasdas células e contatos celulares.
Formação dos somitos começa naregião anterior e prossegue para aposterior.
O processo que determina a sequência de formação de somitos
é autônomo.Cada somito dará origem a
determinada estrutura axial e esta especificação ocorre antes
da gastrulação.4
O que são somitos? Como se dá sua formação?
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Os somitos são formados em uma ordem bem definida ao longo do eixo ântero-posterior
Quando os somitos sabem o que devem formar?
Antes mesmo de a mesoderme ser rearranjada emsomitos, eles já têm as instruções para formarem asestruturas a que estão destinados.
O destino das células somíticas é determinado por sinais oriundos de tecidos subjacentes
Sonic hedgehog– expresso pela
notocorda e tubo neural
ventral
Fator protéico BMP4
Wnt – porção dorsal do tubo neural dorsal
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Quem diz para a mesoderme como formar os somitos?
Morfógenos e genes Hox sinalizam o destino dossomitos.
O destino das células somíticas é determinado por sinais oriundos de tecidos subjacentes
Esclerótomo – Pax-1 Dermatomiótomo – Pax-3Miótomo - MyoD
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Quem diz para a mesoderme como formar os somitos?
Morfógenos e genes Hox sinalizam o destino dossomitos.
A identidade posicional dos somitos ao longo do eixo ântero-posterior é especificada pela expressão de genes Hox
Genes Hox estão em 4 grupamentos em vertebrados expressam na mesma ordem em que estão no grupamento. 8
Os genes Hox dizem para a mesoderme formar os somitos! Como eles fazem isto?
A identidade posicional dos somitos ao longo do eixo ântero-posterior é especificada pela expressão de genes Hox
Camundongo de 9,5 dias os genes Hox localizados primeiro nogrupamento tem sua expressão iniciando-se mais anteriormente no tuboneural e os mais posteriores iniciam sua expressão em uma região maiscaudal do tubo neural.
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Os genes Hox dizem para a mesoderme formar os somitos! Como eles fazem isto?
Os domínios de expressão dos genes Hox no corpo do embrião coincidem com sua ordem no genoma
A identidade posicional dos somitos ao longo do eixo ântero-posterior é especificada pela expressão de genes Hox
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Os genes Hox dizem para a mesoderme formar os somitos! Como eles fazem isto?
Cada porção do corpo do embrião expressa um diferente conjunto de genes Hox
A identidade posicional dos somitos ao longo do eixo ântero-posterior é especificada pela expressão de genes Hox
Genes Hox expressam em conjuntos nas diferentes regiões. Porém,independente da anatomia do organismo (aves têm o dobro de vértebrascervicais do camundongo) os genes Hox expressam em localizaçõescorrespondentes, por exemplo: em ambos os organismos, no limite entre asregiões cervical e torárica são expressos os genes c5 e c6; no limite entre asregiões lombar e sacral são expressos d9 e d10.
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Cada conjunto de genes Hox determina características específicas para cada região do embrião
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Papel da região
organizadora e indução
neural
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O organizador pode especificar um novo eixo ântero-posterior
Região organizadora
mesoderme cefálica notocorda
estruturas cefálicas placa neural
Como a região organizadora organiza as diferentes estruturas ao longo do eixo ântero-posterior, com cabeça no começo e cauda no final?
Explantes de gástrula inicial:
embrião com cabeça, tronco e cauda
Explantes de gástrula intermediária:
embrião com tronco e cauda
embrião com cauda
Explantes de gástrula tardia:
A especificação prossegue da região anterior para a posterior
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O organizador pode especificar um novo eixo ântero-posterior
Correspondente ao organizador de Spemann em galinhas:Nódulo de Hensen
Correspondente ao organizador de Spemann em camundongos:nódulo anterior à linha primitiva
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O organizador pode especificar um novo eixo ântero-posterior
Mutação: ausência de estruturas mesodérmicas posteriores
Especificação da cabeça
Formação de mesoderme; organização de estruturas axiais
O que faz isto possível?
Vários genes expressos nas células da região organizadora dão o código para a célula formar sua estrutura correta
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A placa neural é induzida pela mesoderme
O tecido ventral ainda não foi especificado no início da gastrulação e o tecido nervoso é induzido durante a gastrulação
Quando é dito à ectoderme o que ela deve formar em cada diferente região?
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O sistema nervoso pode ser padronizado por sinais originados na mesoderme
A mesoderme induz cada porção da ectoderme adjacente a formar as diferentes estruturas nervosas: cérebro mais
anteriormente e medula espinhal posteriormente
Quem diz à ectoderme o que ela deve formar em cada diferente região?
Existem genes que são expressos na mesoderme em posições coincidentes com a ectoderme genes Hox da mesoderme influenciam
expressão de Hox na ectoderme!
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O sistema nervoso pode ser padronizado por sinais originados na mesoderme
Quem diz à ectoderme o que ela deve formar em cada diferente região?
Genes diferentes em diferentes quantidades interagem entre si para especificar as diferentes partes
do tecido nervoso
Modelo 1: genes em diferentes quantidades especificam o tecido nervoso.
Modelo 2:diferentes genes especificam o tecido nervoso
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O sistema nervoso pode ser padronizado por sinais originados na mesoderme
Existe similaridade entre os sinais de organismos diferentes?
O organizador de Spemann é similar ao nódulo de Hensen na especificação de valores posicionais ântero-
posteriores
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O sinais que padronizam a placa neural podem propagar-se pela própria placa
Somente a mesoderme é responsável pelos sinais do tecido neural?
Tanto a mesoderme sinaliza para a indução do tecido neural, quanto a placa neural possui seus próprios sinais
indutores.
O tecido neural do explante possui uma ordem de expressão de genes, como seria esperado no
embrião
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O rombencéfalo é segmentado em rombômeros pelos limites impostos pela restrição de linhagem celular
mesoderme lateral
nos lados da notocorda
Restrição de linhagem: o rombencéfalosofre constrições, formando 8rombômeros. Após estas constrições,uma célula e seus descendentes ficamem um rombômero.
Cada rombômero é uma unidade de desenvolvimento, com um padrão de expressão particular de genes Hox,
que determina como ele se desenvolverá
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Os genes Hox conferem identidade posicional à região rombencefálica
Quem torna cada rombômero uma unidade funcional?
A expressão de genes Hox nos rombômeros, de acordo com sua
ordem no cromossomo e o conjunto destes genes fazem com que cada rombômero tenha um determinado comportamento, como a migração
ou não de células da crista neural para os arcos branquiais.