Startup do Desenvolvimento Humano

Docente: Paulo de Oliveira

Disciplina: Biologia do Desenvolvimento

Biologia Humana 2012/2013

Discentes:Daniela Madeira, nº 29060Inês Escoval, nº29778Mafalda Gomes, nº29371

Noções Gerais

Blastómeros: são as primeiras células resultantes das sucessivas divisões mitóticas (segmentação) do zigoto. São células não especializadas que, na evolução embrionária, irão compor a mórula, a blástula, e a gástrula.

(Cockburn, 2010)

Alt

era

ções

Epig

enéti

cas

Cromatina Paterna: ◦Cromatina do espermatozóide é

compactada por protaminas;◦Após a fecundação as protaminas são

substituídas por histonas maternas pela glutationa;

◦Descondensação do pronúcleo;Cromatina Materna:

◦A cromatina materna mantém-se estável; Desmetilação do DNA: elimina

marcas específicas de regulação

Alt

era

ções

Epig

enéti

cas

(Jenkins, 2012)

Ind

ep

end

ênci

a G

enéti

ca d

o

Em

bri

ão

EGA(Ativação do Genoma Embrionário)

Degradação dos Factores

MaternosVia ProteossomaDPP5MYCCLOCKNum total de 147 genes relacionados com a depleção transcricional materna

EGA(4-8 células)

EIF1AXPOUSFTEAD4

…

Ind

ep

end

ênci

a G

enéti

ca d

o

Em

bri

ão

Fig. 3 – (A) Marcadores genéticos envolvida na degradação do material genético materno ou/de ativação no genoma de 5 - a 8 - blastómeros .(C) Análise definitiva na fase de 5 - a 8 – células em comparação. (Galán 2010).

Com

pact

açã

o

Alterações morfológicas;Maximiza o contacto intercelular;

É regulada pela Caderina E;Tem uma influência importante:◦Na perda de totipotência destes tecidos;

◦Na morfogénese do blastocisto.

Ocorre a cavitação.

Há gradientes na expressão de determinados genes.

Móru

la

O embrião contém 2 tipos de células:◦Embrioblasto – forma as três

camadas germinativas;◦Trofoblasto -forma tecidos extra-

embrionários

• Ocorre nidação.

Bla

stoci

sto

Fator de crescimento efeito

Transforming Growth factor beta (TGF-β)

Desenvolvimento do embrião através de mecanismos autócrinos e parácrinos.

Regula eventos de diferenciação, transformação e

maturação.

Epidermal growth factor (EGF)Acelera a segmentação do

blastocisto através da adição de anticorpos.

Insuline and Insuline like growth factor (IGF)

Estimula a proliferação celular e a formação do blastocisto.

Fatores que provêm do trato reprodutivo da mãe ou inerentes ao embrião.R

eg

ula

ção d

a E

xp

ress

ão

Gen

éti

caFatores de Crescimento

Para além dos fatores referidos na tabela a cima, temos também como exemplos dessas proteínas e fatores de crescimento:Sinais de cálcio• Problemas ao nível destes sinais num

desenvolvimento inicial podem ser a origem de problemas num desenvolvimento mais avançado;

• Podem causar problemas a nível cromossómico e consequente interrupção da segmentação;

• Reguladores de funções celulares.

Reg

ula

ção d

a E

xp

ress

ão

Gen

éti

ca

Calcium signaling in human preimplantation Development: A review

Oct-4• Papel na evolução da

toti/pluripotência;• Actua no citoplasma;• Aparece gradualmente no

embrião.• É um ponto de interrupção

p27• Presente em múltiplos processos

celulares;• Importante na interrupção da

segmentação do embrião;Reg

ula

ção d

a E

xp

ress

ão

Gen

éti

ca

FAF1 (mouse)R

eg

ula

ção d

a E

xp

ress

ão

Gen

éti

caComplexo FAF1-p97 :

◦ Essencial no crescimento e sustentabilidade celular (a ablação de FAF1 e p97 leva a uma letalidade embrionária);

FAF ◦ Deficiência em FAF leva á morte na fase de 2

blastómeros;◦ FAF embrionária é detectada a partir de 4

blastómerosFAF1GT/GT

◦ Apresenta efeito materno sustenta a divisão celular até á fase de 2 células;

◦ É um ponto de interrupção;

FILIA (mouse)

FILIACinases (AURKA &

PLK1)

Estabilidade cromossómica e euploidia

MAD2

Reg

ula

ção d

a E

xp

ress

ão

Gen

éti

ca

• É um ponto de interrupção;

Reg

ula

ção d

a E

xp

ress

ão

Gen

éti

caBORISExpressão

Função na meiose da oogénese e

espermatócitos

Oócitos Humanos

Testículos

Ovários(baixa

concentração)

O mRNA do BORIS presente no oócito é degradado durante a segmentação;

• Função:Limita a reorganização da cromatina e a reprogramação de células germinativas masculinas no testículo;

SOX 2Gene principal que controla as

redes transcricionais necessárias para a pluripotência;

O seu perfil de transcrição revela 2 grandes alterações:◦EGA ◦Formação da mórula

Pode heterodimerizar com Pou5f1;

É um ponto de interrupção.

Reg

ula

ção d

a E

xp

ress

ão

Gen

éti

ca

Transcriptase Reversa

Pode ter duas origens:◦Espermatozóide;◦Transcrição de LINE-1 e HERV (famílias de

retrotransposões que codificam RT);

• Esta enzima encontra-se em baixos níveis nas células diferenciadas, e níveis altos nos tecidos embrionários.• Inibição do LINE-1 resulta na inibição do desenvolvimento na fase de 2 ou 4 células.

Reg

ula

ção d

a E

xp

ress

ão

Gen

éti

ca

Importante no desenvolvimento embrionário;

Implica interação do genoma nuclear e mitocondrial;

Existe uma correlação entra o número de mitocôndrias e a qualidade do oócito;

O P

apel das

Mit

ocô

ndri

as

http://www.gettyimages.pt/detail/ilustra%C3%A7%C3%A3o/the-human-mitochondria-is-the-power-plant-of-cells-they-gr%C3%A1fico-stock/128637106

Meta

bolis

mo

Durante a segmentação os nutrientes de eleição são o Lactato e Piruvato;

A interconverção entre lactato e piruvato é catalizada, pela LDH com o NAD como coenzima

A LDH-B é a que apresenta maior concentração durante a segmentação;

O embrião obtém ATP através da fosforilação oxidativa

LDH

LDH – ALDH –

BLDH – C

SUMO relaciona-se com o tráfego e o alvo de atuação, através de modificações pós transcricionais

Sumoilação participa em processos celulares como o transporte nuclear, regulação transcricional e apoptose grande dinâmica dentro da célula

Têm um papel importante no desenvolvimento pré-implantatório e maturação do oócito

SUMO

SUMO 1(Membrana Nuclear)

SUMO2 (Núcleo)

SUMO3 (citoplas

ma)

Meta

bolis

mo

Na fase de blastocistos os níveis de consumo de oxigénio e glucose aumentam;

Na fase de implantação do embrião há a produção de espécie reactivas de oxigénio;

Meta

bolis

mo

Idad

e M

ate

rna &

An

om

alia

s G

enéti

cas Verifica-se um aumento de aneuploidias

durante a segmentação, quando se observa um aumento da idade materna (referente a idades superiores a 35 anos);

Aneuploidias: É uma anomalia cromossómica, onde o número de cromossomas que integram os cromossomas homólogos presente no indivíduo é um número impar diferente de n, isto é uma monossomia (menos 1 cromossoma) ou trissomia (mais 1 cromossoma).

Dim

orfi

smo &

Anom

alia

s G

enéti

cas

Anomalias Pós-Meióticas: São por exemplo mosaicismo, poliploidias.

• Verifica-se um aumento de anomalias com a diminuição da capacidade de desenvolvimento embrionário e com o aumento do dimorfismo;

• São o tipo de anomalias cromossómicas mais frequentes;

Anom

alia

s C

rom

oss

óm

icas As anomalias numéricas são as

mais frequentes.Ligadas à idade (ligado a barrigas

de aluguer ou FIV):◦Do oócito◦Do útero

Cromossomas com anomalias tem um desenvolvimento mais lento

Conclusão

Obrigado pela vossa atenção!