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Embryologie I

Fred Sinowatz

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2

Warum soll man Embryologie studieren?

Mikromanipulation

von Embryonen

Klonierung

Embryologia medicinae fundamentum ?

Viele wissenschaftliche und praktische Anwendungen

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Transgene Tiere

Organe fr

Tranplantationen

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4

Bio-Pharming

Milchdrse als Bioreaktor

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5

Stammzellen

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6

Fehlbildungen

Trisomie 21

Fallot Tetralogie

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7

Vorlesungsunterlagen

Lehrbuch der Embryologieder HaustiereI. Rsse u. F. Sinowatz

3. Auflage 2008

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Allgemeine Prinzipien der Entwicklung

Prnatale Ontogenese

Blastogenese

Embryonalperiode

Fetalperiode

Scheitel-Stei-Lnge = SSL

Postnatale Ontogenese

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Historischer Hintergrund: Erste Anfnge

Aristoteles: 4. Jahrhundert v. Chr.

Kleine Tiere, wie Fliegen und Wrmer,

entwickeln sich aus Staub und Erde

Epigenesis

Galen, 2. Jahrhundert v. Chr.

Erstes Buch ber die Entwicklung des Fetus

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Historischer Hintergrund: Mittelalter

Blutzirkulation in Embryos und Feten

Harvey, 1651

Leonardo da Vinci

Messung des embryonalen

Wachstums

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Historischer Hintergrund

Prformations-Theorie

Mitte des 18. Jahrhunderts:

Die Theorie entstand aus den ersten mikroskopischen Beobachtungen von Ei- und Samenzellen durch Leeuwenhook, Hartsoeker and Malpighi

Die Entwicklung erfolgt durch Wachstum von

Strukturen, die bereits prformiert in den

Keimzellen vorhanden sind

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Historischer Hintergrund

Epigenese

Im Lauf der Entwicklung entstehen immer komplexere Gewebe

und Organe.

Entwicklung erfolgt durch Wachstum und Differenzierung

C. F. Wolff:

Der Embryo besteht zunchst aus einer formlosen Ansammlung

von Globuli (Zellen), die sich allmhlich zu Organanlagen und

spter zu Organen entwickeln.

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Historischer Hintergrund

Karl Ernst von Baer entdeckt die Eizelle beim Hund

Seine Arbeit trug wesentlich zur

Entwicklung der Zell-Theorie bei

Gesetz der Embryonenhnlichkeit

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Historischer Hintergrund

Ernst Haeckel: Die Ontogenese ist eine kurze Rekapitulaiton der Phylogenese

Biogenetisches

Grundgesetz

1866

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Wachstum

Normales Wachstum

isometrisch

allometrisch

Zellproliferation

Zellvergrerung

Zunahme der Interzellularsubstanz

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Zellzyklus

Mitose

Interphase

G1-Phase

Restriktionspunkt

Trigger Protein

S-Phase

G2-Phase

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Zellvergrerung

ZNS: Purkinje-Zellen, Pyramidenzellen

Hypertrophie

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Zunahme der Interzellularsubstanz

Amorphe Grundsubstanz: Glykosaminoglykane

Faserbildende Proteine: Kollagene, Elastin

Fibronektin

Wachstumsfaktoren:

FGF-1

FGF-2

IZS beeinflut Proliferation, Form und Differenzierung

von Zellen

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Pathologisches Wachstum

Tumore: autonomes Wachstum

Gutartige (benigne) Tumore

Bsartige (maligne) Tumore

q Karzinome

q Sarkome

Kennzeichen bsartiger Tumore

Infiltrative Wachstum

Metastasen

Rezidive

Mamma-Carcinom, Katze

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Karzinogenese

Chromosomale Vernderungen

Proto-Onkogene

Onkogene

c-myc: nukleres Protein

c-ras: GTP bindende Proteine

Prostata-Carcinom

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Karzinogenese

Tumorantigene

Onkofetale Antige

alpha-Fetoprotein

Carcino-embryonales Antigen

Alpha-Fetoprotein

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Zellulre Mechanismen der Entwicklung

Normalerweise: Konstantes Genom in allen Zellen

Chromosomenbnderung, z.B

durch Giemsa-Frbung

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Konstanz des Genoms

Kerntransplantation

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Chromosome painting

Zentromere

Telomere

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Chimren

Chimren: Aggregate genetisch unterschiedlicher Zelltypen

Aggregations-

Chimren

Injektions-

Chimren

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Zelldifferenzierung

Biochemische Differenzierung

Morphologische Differenzierung

Differentielle Genexpression

Kontrolle der Genexpression auf dem Niveau

der DNS-Transkription

Zellgedchtnis

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Determination

Eine Zelle ist dann determiniert, wenn sie eine sich selbst

erhaltende nderung ihrer Eigenschaften durchgemacht hat,

die sie und ihre Nachkommen

von anderen Zellen des Embryos

unterscheidet, und die fr diese

Nachkommen eine bestimmte

Entwicklungsrichtung festlegt.

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Determination

Spemann: Transplantationsexperimente mit Molchkeimen

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Homotische Gene

Drosophila

Homeotic genes are conserved

within the animal kingdom

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Homobox-Gene

Homobox:

Hochgradig konservierter DNA-Abschnitt (183 bp) Kodiert ein Protein aus 61 Aminosuren

Helix-turn-helix Motiv

Transkriptionsfaktor

HOM: Drosophila melanogaster

Hox: Maus

HOX: Mensch

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Homotische Mutationen

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Induktion

Spemann: Urmundlippe ist primrer Induktor

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Induktion

Augenentwicklung

primrer Induktor

sekundrer Induktor

tertirer Induktor

Prospektive Bedeutung

Prospektive Potenz

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Interaktionen von Epithel und Mesenchym

Direkter Zellkontakt

Wachstumsfaktoren

Parakrinie

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Interaktionen von Epithel und Mesenchym

Gut untersucht bei der Entwicklung von

Hautanhangsorganen

Milchdrse

Akzessorische Geschlechtsdrsen

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