gastrulazione

Tracciare linee di discendenza cellulare. Mappare la struttura larvale o adulta

sulla regione dell’embrione dalla quale tale struttura deriverà.

Visione della superficie dorsale

mappe presuntive

mappe presuntive1. Osservazione dei viventi. Alcuni organismi hanno il vantaggio di essere

trasparenti, composti di poche cellule le figlie delle quali rimangono in posizioni

adiacenti, quindi “facilmente” individuabili. La mappa presuntiva del tunicato

Styela partita è stata tracciata da EG Conklin nel 1905 che seguì il destino dei

singoli blastomeri grazie alla loro peculiarità d’essere colorati in modo differente

(presenza di pigmento) a seconda del destino.

mappe presuntive

1.Marcatura con coloranti vitali. Coloranti vitali colorano le cellule senza

ucciderle. Se ne può quindi seguire il destino.

Vogt (1929)

mappe presuntive

2. Marcatura con radioisotopi. Un’area dell’embrione viene resa radioattiva: si incuba un

embrione in terreno contenente timidina radioattiva (che verrà incorporata nel DNA delle

cellule che si replicano); l’area di interesse viene espiantata e con essa si sostituisce la

regione corrispondente in un embrione incubato in terreno “freddo”. Le cellule “marcate”

verranno riconosciute nell’embrione “non marcato” mediante tecniche autoradiografiche.

Vogt (1929)

mappe presuntive

3. Marcatura con coloranti fluorescenti. Coloranti vitali e radioisotopi vengono diluiti nel succedersi delle divisioni cellulari. La detection dei composti diviene difficoltosa. Si usano quindi coloranti fluorescenti, di maggiore intensità. Tali coloranti vengono microiniettati nella cellula(e) d’interesse, la cui discendenza sarà tutta marcata. Alternativamente, l’iniezione del colorante fluorescente “inattivo” (caged) avviene ai primissimi stadi di sviluppo in modo che diffonda nell’intero embrione. Successivamente, mediante un laser, si colpisce la cellula(e) d’interesse nella quale il colorante verrà “liberato” e diverrà fluorescente. Si bypassa il macchinoso step della microiniezione in blastomeri specifici a stadi più avanzati di sviluppo.

Vogt (1929)

mappe presuntive

4. Marcatura genetica. Costruzione di embrioni “chimera” nel quale le cellule sono geneticamente (quindi fenotipicamente) differenti. Trapianto di cellule di quaglia in embrione di pollo.

mappe presuntive

primi stadi di sviluppoSegmentazione: rapide divisioni cellulari che dividono il citoplasma dell’uovo fecondato in

numerose cellule (blastomeri)

Gastrulazione: le cellule formate in segmentazione si muovono in modo coordinato,

ridistribuendosi. Con la gastrulazione si formano i tre foglietti embrionali, Ectoderma,

Mesoderma, Endoderma, che daranno origine, successivamente, alle strutture di

competenza

anfibi - segmentazioneUova mesolecitiche (quantità modesta di vitello al polo vegetativo), segmentazione

oloblastica (totale) ineguale con simmetria radiale

solco di segmentazione

assi corporei

1. Permette la migrazione cellulare durante i massivi movimenti della gastrulazione

2. Impedisce il contatto – quindi l’interazione – tra le cellule.

emisfero (calotta)

animale

Nieuwkoop (1973)

blastocele

oligonucleotidi antisenso anti-EP-caderina.

Heasman et al, 1994

anfibi - segmentazione

Morula (16-64 cellule) Blastula (128 cellule)

Blastocele (cavità)

controllo oligonucleotidi antisenso anti-EP-caderina

Heasman et al, 1994

blastocele

gastrulazione

gastrulazioneLa blastula deve ridistribuire le cellule/aree in modo tale da portare verso l’interno

quelle (cellule/aree) che daranno origine alle strutture endodermiche, verso

l’esterno quelle che origineranno il rivestimento dell’organismo e interporre a

questi due “blocchi“ le cellule/aree con destino mesodermico.

Løvtrup (1975), Landstrom & Løvtrup (1979), Keller (1975, 1976)

gastrulazione

- Le cellule acquisiscono la capacità di muoversi dopo la 12° divisione,

allo stadio di Mid-Blastula Transition (MBT), Transizione della

Blastula Intermedia.

- in MBT vengono attivati i geni dell’embrione in funzione del rapporto

cromatina/citoplasma. L’alterazione sperimentale di tale rapporto può

indurre l’attivazione dei geni dell’embrione in momenti differenti dal

previsto.

- MBT è caratterizzata dalla demetilazione dei promotori dei geni che

vanno ad attivarsi, che vengono così resi disponibili per l’interazione

con fattori trascrizionali.

gastrulazione