Дифференцировка клеток в онтогенезе презентация

Содержание

Основные понятия Дифференцировка: процесс развития специализированных клеточных типов из оплодотворённой яйцеклетки Детерминация: процесс определения судьбы данной части зародыша недетерминированные части – судьба не определена детерминированные части – определённая судьба

Слайд 1ДИФФЕРЕНЦИРОВКА КЛЕТОК В ОНТОГЕНЕЗЕ
лекция 13


Слайд 2Основные понятия
Дифференцировка: процесс развития специализированных клеточных типов из оплодотворённой яйцеклетки
Детерминация: процесс

определения судьбы данной части зародыша
недетерминированные части – судьба не определена
детерминированные части – определённая судьба

Потенция части зародыша – то, что она может дать при любых условиях:
проспективные потенции – могут осуществиться в будущем при определённых условиях
проспективные значения – то, что данная часть даёт при нормальных условиях развития

тотипотентность – начало всем клеточным типам взрослого организма
мультипотентность – начало многим, но не всем клеточным типам
унипотентность – лишь одно направление развития (детерминированность)


Слайд 3Дифференциальная активность генов
Дифференцировка клеток в онтогенезе – результат последовательных реципрокных (взаимных)

влияний цитоплазмы и меняющихся продуктов активности ядерных генов (дифференциальная экспрессия генов )

Опыт Дж. Гердона

наследственный материал соматических клеток способен оставаться полноценным не только в количественном, но и в функциональном отношении
взаимодействие цитоплазмы и ядра в жизнедеятельности клеток и развитии организма имеет решающее значение
чем старше стадия зародыша донора, из клеток которого брали ядро для пересадки, тем в меньшем проценте случаев развитие оказывалось полностью завершенным


Слайд 4Способы детерминации
зависимая устанавливается с помощью межклеточных взаимодействий, вследствие передачи сигнала

от одних клеток и детектирования сигнала другими клетками эмбриона, побуждая их специфицироваться в определённом направлении



автономная обусловлена материнскими цитоплазматическими факторами, вырабатывающимися в период оогенеза под контролем генов материнского организма. Достигается в результате неравномерного распределения в ооците транскрипционных факторов (цитоплазматическая сегрегация)


Слайд 5Автономная детерминация (1):
цитоплазматическая спецификация
Мозаичная детерминация у оболочников (Reverbery & Minganti, 1946)


Локализация АХЭ в зародышах оболочников (Whittaker, 1973)

Цитоплазма зиготы Styela partita и её проспек-тивное значение


Слайд 6Автономная детерминация (2):
цитоплазматическая локализация
Полярная лопасть моллюсков
Изоляция ранних бластомеров моллюска Patella coerulea

(Wilson, 1904)

Слайд 7Автономная детерминация (3):
локализация детерминантов половых клеток
Распределение половой (зародышевой) плазмы у аскариды

(Бовери, 1910)

Сегрегация линии половых клеток и диминуция хроматина у галлицы


Слайд 8Зависимая детерминация (1)
Опыт В. Ру (1888)
Регуляционное развитие (эмбриональная регуляция): некоторая часть

зародыша может дать целостный организм нормальной структуры.
эмбриональная регуляция возможна лишь при наличии мульти- (тоти-) потентности клеток зародыша
«проспективное значение каждого элемента системы есть функция его положения в целом» (закон Дриша).

Нормальный плутеус

Плутеус из 1 клетки 4-х клеточного зародыша


Слайд 9Зависимая детерминация (2)
1 – задержанная бластула (перманентная бластула); 2 – личинка

(слегка аномальная; 3–6 – личинка (маленькая, но нормальная); 7 – задержанная бластула (аномальная бластула); 8 – личинка (почти нормальная)

Асимметрия в зародыше и яйце морского ежа (Гёрстадиус, 1928-1935)

Модель «двойного градиента» (J. Runnstrom, 1929): ограничение потенций в ходе онтогенеза.
Бластомеры остаются способными к регуляции до тех пор, пока не будут формироваться исключительно из анимальной или вегетативной цитоплазмы.


Слайд 10Зависимая детерминация (2а)
Обнаружение «анимализирующего» и «вегетализирующего» градиентов в развитии зародышей морского

ежа




Слайд 11Эмбриональная индукция
Равноценность ядер у зародышей тритона
Асимметрия в яйце у амфибий
Детерминация

клеток эктодермы на стадии ранней (А) и поздней (Б) гаструлы у тритона: 1 – презумптивная нейральная эктодерма; 2 – презумптивный эпидермис; 3 – нер-вная пластинка (НП); 4 – формирующийся эпидермис; 5 – формирующаяся вторичная НП

зависимое развитие

независимое развитие

Детерминация: предназначение клеток к дифференцировке в специфический клеточный тип

Ранние опыты
Г. Шпемана


Слайд 12Эмбриональная индукция
А – пересадка спинной губы бластопора на место презумптивного эпидермиса

брюшной стороны;
Б – формирование комплекса осевых структур в области трансплантата; В – формирование второго зародыша, соединённого с первым

участок, взятый из спинной губы бластопора, способен направлять (переключать) развитие находящегося вокруг материала на определенный путь развития;
боковая и брюшная сторона гаструлы обладают более широкими потенциями к развитию, нежели их презумптивное проспективное направление;
достаточно точное строение новообразованных органов в месте пересадки указывает на эмбриональную регуляцию.

Эмбриональная ин-дукция: взаимодей-ствие частей развива-ющегося зародыша

(опыт Г. Шпемана и
Г. Мангольд, 1924)

Спинная губа бластопора – первичный эмбриональный (шпемановский) организатор.


Слайд 13Эмбриональная индукция: особенности
головной индуктор
туловищный индуктор
Компетенция – способность ткани отвечать

специфическим образом на данный стимул (индуктор).

гетерономная: одна часть зародыша индуцирует образование иного органа;
гомономная: индуктор побуждает окружающий материал к развитию в том же направлении, что и он сам.

первичная: формирование осевых органов, под действием дорсальной губы;
вторичная: действие глазного бокала на прилежащий покровный эпителий ;
третичная: изменения находящегося над хрусталиком покровного эпителия и трансформация его в прозрачный эпителий роговицы

Виды индукции:


Слайд 14Эмбриональная индукция: механизм (1)
Материал хордомезодермы не предетерминирован, а специфицируется в ходе

дробления. Если на стадии средней бластулы сделать разрез в экваториальной области и повернуть анимальную половину зародыша на 180о, то хордомезодерма формируется из материала бывшей вентральной стороны, который после поворота занял дорсальное положение.

Ньюкоповская индукция: дорсальные вегетативные бластомеры оказывают индуцирующее действие на клетки краевой зоны (развитие в мезодермальном направлении).

Центр Ньюкупа (ньюкуповский организатор): вегетативно-дорсальная область зародыша.


Слайд 15Эмбриональная индукция: механизм (2)
Дорсализация зародыша амфибий: А – момент оплодотворения; Б

– поворот кортикальной цитоплазмы; В – накопление β-катенина; Г – инициация экспрессии siamois
Черные круги – Dsh, кортикальная цитоплазма анимального полюса – черный, вегетативного полюса – белый цвет.

Гены организатора шпорцевой лягушки

Ген goosecoid (gsc)


Слайд 16Эмбриональная индукция: механизм (3)
Дифференцировка нейральных производных
На вентральной стороне зародыша создаётся

максимальная концентрация белков семейства BMP (Bone Morphogenetic Proteins, морфогенетические белки костного мозга), в частности – ВМР-4.

Нейрализация эктодермы – реализация «основного состояния» (ground state) системы (индукцией по умолчанию (default induction), поскольку формирование нервной трубки происходит в случае отсутствия вентрализирующего сигнала.


Слайд 17Дополнительная литература по теме:
Gastrulation: From Cell to Embrio.
Edited By Claudio

D. Stern, University College London.

Electronic resource: http:// www.gastrulation.org
The web site provides supplementary data and movies to accompany the chapters in the book.


Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика