Embryonal utveckling Flashcards
Vad innebär embryologi?
Anatomin hos det växande embryot och fostret
Vad är molekylär förståelse?
Att förstå vilka gener / proteiner som är viktiga för vår utveckling
Vad innebär genetisk ekvivalens?
Alla celler innehåller identisk genetisk information som härstammar från zygoten
Vad är, i korthet, regulatoriska gener?
De gener som instruerar vilka gener som borde vara avstängda och vilka som ska vara på
Ofta kallas de för transkriptionsfaktorer
Vad sker i “embryo stage”, första 8-9 veckorna, av människans utveckling?
“Kroppsplanen” och stora organsystem bestäms
Kroppsaxlarna defineras (höger/vänster, anterior/posterior, dorsal/ventral)
De största vävnadslagren formas
Vad är en zygot?
Det befruktade ägget / en cell som bildats från två gameter
Vad är klyvning av zygoten, och vad leder det till?
Repeterande mitos för att forma många mindre celler
Leder till bildningen av blastocysten, en ihålig “boll” av celler
Vad är gastrulation och när sker det?
Cellrörelse, som leder till reorganisation av embryot
Övergår från en boll-lik struktur till en fler-lagerstruktur som är de 3 groddlagren
Gastrulation sker i andra veckan
Vad innebär neurulation och när sker det?
- Celler i mitten av ektodermet tjocknar till och formar en “platta” - neuralplattan
- Neuralplattans celler viker sig, rör sig innåt och formar ett rör - neuralröret
- Neuralröret kommer sedan ge upphov till CNS (hjärnan och ryggraden)
Sker under vecka 3 och 4
Vilka är de huvudsakliga 4 processerna under embryogenesis, och vad sker, kortfattat?
- Mönsterbildning (“pattern formation”) - celler förvärvar olika identiteter, beroende på dess positionering i embryot
- Morphogenes - förändring i den tridimentionella formen av embryot och vävnad (gastrulation, neurulation…)
- Differentiering av celler - celler blir strukturellt, biokemiskt och funktionellt annorlunda från varandra
- Tillväxt - ökning av embryos storlek genom celldelning och ökning i cellstorlek
Sker de huvudsakliga processerna i embryogenesen separat, eller överlappar de?
De överlappar och är högt sammankopplade
Vilken “grad” av potens har de celler som kan producera alla celler som behövs för embryos utveckling?
Totipotent
Celler som tillhör de olika groddlagren kommer att användas i olika delar av kroppen. Vilka är de 3 groddlagren och vad bildas utifrån respektive lager?
- Ektoderm - skinn och CNS
- Mesoderm - muskler, skelett, njurar, hjärta, blod
- Endoderm - mag/tarm, levern, lungorna
Svar ja eller nej på följande frågor:
- Kan en mesodermal cell producera en ectodermal cell?
- Kan en mesodermal cell producera en endodermal cell?
- Kan en cell från “inner cell mass” producera en ektodermal cell?
- Kan en cell från “inner cell mass” producera en mesodermal cell?
- Kan en cell från “inner cell mass” producera en endodermal cell?
- Är en cell från “inner cell mass” totipotent?
- Nej
- Nej
- Ja
- Ja
- Ja
- Nej, den är pluripotent
Vad är en “fate map” gällande celldifferentering?
En karta av ett embryo, som visar vilka områden som är avsedda att utvecklas till specifika vävnader
Vad innebär “cell fate determination” och när sker detta?
Det bestäms vad en cell ska bli / hur den ska se ut
Sker innan celldifferenteringen
Är en stabil förändring som är icke-reversibel
På vilka sätt kan “cell fate determination” ske?
- Induktion - en cell eller vävnad styr utvecklingen av annan, angränsande cell/vävnad. En grupp av celler skickar signaler till en annan grupp av intilliggande celler och denna signal inducerar en förändring i de andra cellers öde
- Asymmetrisk celldelning - typisk i stamcellsdelning och innebär ofta en asymmetrisk distribution av intracellulära faktorer
Vid “cell fate determination” genom induktion skickar en cell signaler till angränsande celler. Hur kan detta gå till?
- Diffusion - diffunderbara signaler, släppta från en cell, interagerar med receptorerna på målcellen. Cellerna behöver alltså inte sitta ihop
- Direkt kontakt - interaktion av transmembran-proteiner från varje cell resulterar i produktionen av en signal
- Gap junctions - rörelse av signalen mellan celler anslutna till varandra genom gap junctions
Ektoderma celler kan ge upphov till både epidermis men även neuralplattan. Hur bestäms det vilka celler som ska bli till vad?
Beslutet om ektodermala celler ska bli epidermala eller neurala beror på dess position i embryot
Dorsala ektodermala celler tar emot signaler från en region i det intilliggande mesodermet som inducerar dem till att forma neuralplattan
Celler på den ventrala sidan av ektodermet kommer att bilda epidermis
Vad är pattern formation (patterning) i embryonal utveckling?
Processen genom vilken ekvivalenta celler förvärvar många olika identiteter beroende på deras positioner i embryot eller vävnaden
Ex. bestämning av kroppsaxlarna
Vad har blastocystens “polaritet” / utseende att göra med patterning-processen?
En sida av embryot är annorlunda från den andra
ICM vänd mot utsidan av blastocysten kommer forma primitiv ektoderm, medan cellerna som är vända mot insidan kommer forma den primitiva endodermen
Vad är HOX-gener och vad är de viktiga för?
En grupp gener som specificerar regioner i kroppsplanen för ett embryo längs djurens huvudsvansaxel (A/P-axis)
Kodar och specificerar egenskaperna för ‘position’, vilket säkerställer att de rätta strukturerna bildas på rätt platser i kroppen - ex. specificerar typerna och formen på ryggkotor som kommer att bildas
Kodar för transkriptionsfaktorer som reglerar andra gener
Vad kan mutationer i HOX-generna leda till?
Att en kroppsdel utvecklas till att bli en annan
Att kroppsdelar dupliceras
Att kroppsdelar saknas
Vad är en morphogen?
En substans som får celler att reagera annorlunda beroende på hur hög koncentration av morphogenen de erhåller
Ge exempel på morphogener och pattern formation i embryonal utveckling genom dessa?
- Retinsyra, i A-P axis (huvud-svans)
- Sonic hedgehog (SHH) eller TGF-beta, i neural differentering i D-V axis (fram-bak)
Vilken roll har morphogenen Shh i utvecklingen av CNS?
Den specificerar neuronala subtyper i den ventrala halvan av neuralröret
Vad innebär morphogenesis?
Generering av form och form i embryot, inre organ och strukturer
Vilka är de olika morphogenetiska processerna, och ge exempel på dessa?
- Förändring i cellens form - förändring från kolumn- till kil-formade celler under stängningen av neuralröret
- Förändring i cellstorlek - adipocyter förstoras när de ackumulerar lipiddroppar
- Apoptos - programmerad celldöd som skulpterar exempelvis fingrar och tår
- Cellfusion - bildning av trofoblast och myotuber
- Förändring i cell-cell adhesion - kondensation av celler i brosk mesenchyme i ryggraden
- Cell-matrix interaktion / förlust av cell-matrix adhesion
- Differentiella hastigheter för cellproliferation
Vad är ES-celler?
Embryonic stem cells
Kan ge upphov till differentierade celler
Vilka olika former av cellterapi och nukleär reprogrammering finns?
- Nuclear transfer - konstgjord partenogenes (asexuell fortplantning där ett icke-befruktat ägg utvecklas till nya avkommor)
- iPS celler, induced pluripotent stem cells - artificiellt reprogrammerade somatiska celler som liknar naturliga ES celler
- Dedifferentiation - somatiska celler tvingas regressera in i en multipotent cell inom en avstamning
- Transdifferentiation - somatiska celler tvingas att byta till en annan celltyp
