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Biología del
Desarrollo
Introducción- Historia 2
Biol 3019 - JA Cardé, PhD
Universidad de Puerto Rico - Aguadilla
Enero - Mayo 2014
Objetivos
• Al terminar la conferencia los estudiantes
estarán capacitados para:
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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
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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
Trasfondo Histórico
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Dirección de movimientos celulares y Fate Maps
Células no se mantienen estáticas 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
Trasfondo Histórico
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Fate Maps:
Data recopilada marcando grupos de
células embrionarias y estudiando en
que se convierten
Marca estructuras en la larva o adulto
en el lugar del embrion donde
comienza
Tintes moleculares
Imagenes de computadora
Trasfondo Histórico
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Fate Maps:
Ciona savigni
Tunicado
Notocordio verde
Endodermo azul
Músculos rojos
Tubo neural amarillo
Epidermis púrpura
Styela partita (pag 20)
Tintes vitales (1.13)
Fluorocromos (1.14)
Trasfondo Histórico
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Marcaje Genético: Embriones quimeras
Embriones creados de células con distintas
constituciones genéticas
Spemman/Mangold : transplante de tejido
embrionario entre especies de salamandras
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Organizador de Spemman
Embrión Faisán y Pollo (1941-1970)
Dificultad en mamíferos para esto?
Trasfondo Histórico
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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 luego de transplantado
en otro embrion.
Demostraron el rol de celulas de la cresta
neural en el desarrollo del SN del GI
Trasfondo Histórico
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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?)
Trasfondo Histórico
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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 !!!!
Trasfondo Histórico
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Briggs y King: transplante de núcleos de
blástula, la célula retiene cada vez
menos capacidad
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Ejemplo de mala interpretación.
Gurdon: transplantes de epitelio aun
retienen capacidad
Trasfondo Histórico
• Cloning*
Embriología Evolutiva
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Analogía – estructuras que son
similares pero debido a su uso o
función y no a su origen común
desde el punto de vista embrionario
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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
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Brazo vs ala de ave, murciélago,
foca; origen embrionario común
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….
Teratología
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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
Desórdenes del Desarrollo