Biología del Desarrollo

1. Biología del Desarrollo • Introducción • Biol 3019 - JA Cardé, PhD • Universidad de Puerto Rico - Aguadilla • Enero - Mayo 2014

2. Objetivos • Al terminar la conferencia los estudiantes estarán capacitados para: • Resumir el trasfondo histórico de la disciplina. • Reconocer investigadores de la disciplina • Comparar las dos principales escuelas: Preformación vs Epigénesis • Identificar los principales sistemas modelos y las técnicas utilizadas

3. Trasfondo Histórico • Embriología Descriptiva- AC - 4ta dedada siglo 19- mejor microscopía- mejores observaciones- von Baer: primer ovocito de mamífero en perros • Embriología Experimental- final siglo 19, principio del 20- manipulación de embriones- observación de interacción celular- Roux, Spemman • Genética del Desarrollo- mediados del siglo 20- evidencia de que ciertos genes juegan roles importantes en dirigir el desarrollo • Genética Molecular del Desarrollo- finales del siglo 20- localizar los genes, analizar como trabajan y que tipo de producto genético afecta el desarrollo y como

4. Trasfondo Histórico • Direccion de movimientos celulares y Fate Maps • celulas no se mantienen estaticas o quietas cambian tanto de lugar como de formas. • En el embrion solo hay epitelios y mesenquima observar los distintos arreglos que ocurren entre estos dos tipos de celulas • Ambos lados de la cara de un perro: Direccion • Comparacion entre patas de un German Shep y un Daschund • Celulas cambian de forma o de tipo; epitelio a mesenquima (epiteliales migran para formar musculo) • Migracion de germinales a gonadas o de primordio cardaco a vertebras cervicales y luego hacia la izquierda • Cambios en tamaños : esperma pierde todo y ovulo no

5. Trasfondo Histórico • Fate Maps: • Data recopladamarcandogrupos de celulasembrionarias y estudiando en que se convierten • Marcaestructuras en la larva o adulto en el lugar del embriondondecomienza • Tintesmoleculares • Imagenes de computadora

6. Trasfondo Histórico • Fate Maps: • Cionasavigni • Tunicado • Notocordioverde • Endodermoazul • Musculosrojos • Tubo neural amarillo • Epidermis purpura • Styela partita (pag 20) • Tintesvitales (1.13) • Fluorocromos (1.14)

7. Trasfondo Histórico • Marcaje Genético: Embriones quimeras • Embriones creados de células con distintas constituciones genéticas • Spemman/Mangold : transplante de tejido embrionario entre especies de salamandras • Organizador de Spemman • Embrión Faisán y Pollo (1941-1970) • Dificultad en mamíferos para esto?

8. Trasfondo Histórico • Quimeras transgénicas (2012) • Transplantar células de organismos modificados genéticamente • Se traza la ruta de las células que expresa la modificación • Virus con GFP infecta embrión, se sigue el tejido fluorescente • Demostraron el rol de celulas de la cresta neural en el desarrollo del SN del GI

9. Trasfondo Histórico • August Weissman - teoría del germoplasma • Las células de un organismo se dividen en somáticas y germinales • No intercambian información (Barrera) • Variación solo se genera en las germinales • Somáticas pierden o reducen su germoplasma con cada división celular (Dolly?)

10. Trasfondo Histórico • Roux – distribución desigual de factores citoplásmicos en cada división (anfibios, padre embrio experimental) • Driesch – cada célula retiene la capacidad de dirigir el desarrollo (equinodermos) • Roux; Ejemplo de mal diseño experimental !!!!

11. Trasfondo Histórico • Briggs y King: transplante de núcleos de blástula, la célula retiene cada vez menos capacidad • Ejemplo de mala interpretación. • Gurdon: transplantes de epitelio aun retienen capacidad

12. Trasfondo Histórico • Cloning*

13. Embriología Evolutiva • Analogía – estructuras que son similares pero debido a su uso o función y no a su origen común desde el punto de vista embrionario • Alas: mariposa vs ave: función común, origen embrionario no • Homología – estructuras u órganos cuya similaridad subyacente proviene de que derivan de la misma estructura ancestral común • Brazo vs ala de ave, murciélago, foca; origen embrionario común

14. Embriología Medica • Embriólogos miran los embriones para entender la evolución o la formación de órganos • Médicos ven los embriones como la posibilidad de alguna anormalidad anatómica (2-5%) • Algunas son genéticas (genes o cromosomas) algunas son ambientales • Defectos dan información de lo que es normal por falta de experimentos • Malformaciones genéticas: anormalidades por mutaciones, aneuploidas, translocaciones etc • Ej: Fgf4: gen cuya proteína se une a receptor de cartílago para q no se dividan mas - Daschund – sistema modelo - Enanismo – mutación en el receptor lo activa constitutivamente PLT….

15. Teratología • Alteraciones: anormalidades causadas por factores exógenos: virus, radiación, químicos • Teratógenos: agentes causantes • Talidomide: somnífero post guerra (1957-60); focomelia: huesos largos de extremidades ausentes o reducidos • Metales, alcohol, ácido retinoico • DES

16. Desórdenes del Desarrollo