Determinação dos eixos

Question 1

Todos os vertebrados apresentam cabeça, vértebras, caudas e braços. Uma vez que estas características são altamente preservadas em todos os vertebrados, podemos presumir que:

Answer 1

Os mecanismos que criam estas estruturas, são altamente conservados.

Question 2

Porque se diz que a ontogenia recapitula a filogenia?

Answer 2

Porque os primeiros passos do desenvolvimento embrionário são muito conservados e similares.

Question 3

O lado ventral é definido pela:

Answer 3

Boca

Question 4

Primeiro eixo a ser estabelecido?

Answer 4

Dorso-ventral

Question 5

O que é a fase filotípica dos desenvolvimento embrionário de vertebrados?

Answer 5

A fase em que todos os embriões vertebrados são similares.

Question 6

Todos os embriões de vertebrados passam pela fase filotipica (fase em que todos eles apresentam uma aparência semelhante). O que possuem estes embriões na fase filotípica?

Answer 6

• cabeça;
• tubo neural (protegido pelas vertebras);
• Sómitos mesodérmicos flanqueadores (são sacos de células que vão dar origem a todos os tecidos - sangue, músculos, ossos, …)

Question 7

Diferença entre os ovos de peixes, sapos e aves e os ovos de mamíferos:

Answer 7

• Peixes, sapos e aves: têm um vitelo (yolk) grande que fornece nutrientes durante todo o desenvolvimento embrionário.
• Mamíferos: tem ovos pequenos e obtém nutrientes primeiro do oviduto e depois da placenta.

Question 8

Características das divisões de ovo para blástula:

Answer 8

O ovo vai dar origem à blástula, através de:
* Clivagens sincronizadas (células dividem-se ao mesmo tempo)
* Clivagens muito rápidas (não há G1 e G2), logo não há aumento de massa total (células diminuem, pois, o citoplasma é repartido pelas novas células), as células apenas se dividem;
* Não há transcrição (dependem das proteínas e mRNAs da mãe, presentes no ovo).
Tudo de modo, a garantir que a blástula se forma rapidamente, pois caso contrário há um aborto.

Question 9

Quando ocorre a transição materno-zigótica (MZT):

Answer 9

Ocorre entre a passagem de blástula para gástrula, formando a mid-blastula (estádio intermedio).

Question 10

Em que consiste a MZT (transcrição materno-zigótica)?

Answer 10

Ocorre quando os genes utilizados pelo embrião deixam de ser os da mãe e passam a ser utilizados genes transcritos pelo genoma do zigoto.

Question 11

O que despoleta a MTZ?

Answer 11

O ovo contém inibidores de transcrição, que se apresentam cada vez mais diluídos com o aumento das sucessivas divisões celulares, atingindo um limiar em que estes deixam de fazer efeito, começando a haver transcrição por parte do zigoto, que deixa de precisar de utilizar a contribuição genética da mãe.

Question 12

Ao que é que dá origem cada folheto germinativo?

Answer 12

Os folhetos germinativos são formados na fase de gástrula.

• Ectoderme: SN + pele (+ externa);
• Mesoderme: esqueleto, músculo, coração, sangue, rim;
• Endoderme: intestino, fígado, pulmões (órgãos internos) (+ interna)

Question 13

Distinção dos dois polos do ovo de Xenopus:

Answer 13

O ovo do Xenopus tem carateristicamente dois polos distintos.
* Polo animal (pigmentado): onde entra o espermatozoide.
* Polo vegetal (não pigmentado): Composto por um conjunto de mRNA (Vg-1 e VegT) e proteínas (proteína Dishevelled (Dsh) da via de sinalização Wnt), em localizações muito precisas que vão regular o desenvolvimento.

Question 14

mRNAs importantes e proteínas no polo vegetal do ovo Xenopus:

Answer 14

• mRNAs: fator de transcrição VegT, Vg-1(TGFB),
• proteínas: Dishevell

Question 15

O que ocorre 90 minutos após a entrada do espermatozoide no ovo de Xenopus. Qual a consequência?

Answer 15

90 min após a fertilização do ovo de Xenopus, ocorre rotação cortical, ou seja, rotação de 30º do córtex do polo vegetal, no sentido da entrada do espermatozoide.
Esta rotação “arrasta” consigo a proteína Dishevelled, localizada no polo vegetal, para um ponto exatamente oposto ao da entrada do espermatozoide, criando deste modo, o primeiro centro organizador de sinalização (Nieuwkoop center).
Este fenómeno determina, molecularmente qual vai ser o lado Dorsal, determinando o lado oposto como o lado Ventral indiretamente (lado de entrada do espermatozoide).

Question 16

Após a entrada do espermatozoide, por onde passa o eixo da 1º divisão celular?

Answer 16

A primeira divisão celular ocorre entre o centro Nieuwkoop (contém a Dishevelled) e o local de entrada do espermatozoide. Esta divisão não é aleatória.

Question 17

Como é que o movimento da Dishevelled provoca a formação do centro de Nieuwkoop no lado Dorsal (1º Centro Organizador em Xenopus)?

Answer 17

A Dishevelled fica mais concentrada nessa região (criando um gradiente) → dishevelled inibe a GSK3 → inibindo a destruição de β-catenina → estabilizando a β-catenina nessa região. Enriquecimento de B-catenina nessa região, promovendo a expressão genética de genes Wnt e deste modo criando o centro Nieuwkoop, que determina o lado Dorsal.
Por oposição, do lado oposto não vai haver Dishevelled → GSK3 vai estar ativa → destruição de B-cateninas → não havendo B-cateninas estáveis no lado Ventral.
Começamos com um gradiente de Dishevelled e terminamos com um gradiente de B-Catenina. Tendo mais células do lado Dorsal a expressar genes Wnt, por oposição ao lado Ventral.

Question 18

Em que estádio ocorre a MZT nos humanos?

Answer 18

Entre as 4-8 células.

Question 19

Como é que o centro de Nieuwkoop leva à formação do 2 centro organizador, o Spemann-Mangold?

Answer 19

As B-cateninas estabilizam e fazem parte do centro organizador Nieuwkoop.
As β-cateninas aí presentes → induzir a expressão de “Siamois” e de “Nodal” pelas células (expressão de novos genes).
Vai ocorrer acumulação destes genes, neste local face ao resto, criando um gradiente.
O Nodal aí presente (morfogénio secretado pelas células vai atuar depois na célula) → induz a expressão de novos genes, como o “Goosecoid”.
Vamos ter uma acumulação de “Siamois”, de “NODAL” e de “Goosecoid”, que vão formar o segundo centro organizador- Spemann-Mangold.

Question 20

Importância do centro organizador Spemann:

Answer 20

→ Induzir a especificação neural da ectoderme;
→ Determinar o início dos movimentos da gastrulação (inicia-se a gastrulação numa concentração de NODAL especifica num sítio;
→Originar a endoderme faríngea e mesoderme dorsal: placa precordal, notocorda e floor plate; (a endoderme faríngea e a placa precordal induzem o forebrain e o midbrain)

Question 21

Como é que o organizador Spemann-Mangold induz a especificação neural da ectoderme?

Answer 21

Todas as células do embrião expressam BMP e Wnt.
O NODAL presente no 2 centro Organizador (lado Dorsal), está a ser expresso em elevadas concentrações, porque funciona segundo um feedback +, ou seja, NODAL induz produção de mais NODAL.
Grandes concentrações de Nodal → induzem expressão de inibidores de BMP e de Wnt, criando um gradiente entre o lado Dorsal e o lado Ventral.
-BMP e Wnt inibem a ectoderme de ser neural, pelo que induzem indiretamente a que esta seja epiderme.
-Do lado ventral não há inibidores de BMP e Wnt, pelo que estes promovem indiretamente a formação de epiderme, pela inibição do desenvolvimento da ectoderme em neuronal.
-Por oposição, do lado Dorsal, existente inibidores de BMP e de Wnt (pelo NODAL presente no centro organizador). Havendo inibição de BMP e de Wnt, não há inibição da diferenciação da ectoderme em neural, portanto, ocorre diferenciação da ectoderme me neural, no lado Dorsal.

Question 22

Qual a principal função do centro de Nieuwkoop?

Answer 22

Originar o organizador Spemann-Mangold.