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
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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
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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!