Reader Chapter 9 Flashcards
Hypertrofie
Celvergroting
Patroonvorming
Proces waardoor een ruimtelijk patroon van cellulaire activiteiten ontstaat dat resulteert in ontwikkeling van anatomische structuren
> ook vastleggen van de lichaamsassen
Morfogenese
Vormwording van het embryo en de organen
Welke 5 processen zijn betrokken bij de drie basisprincipes voor ontwikkeling (differentiatie, patroonvorming, morfogenese)
- Celgroei / proliferatie
- Cel-interactie
- cel-specialisatie
- Migratie
- apoptose
Een uitzondering van de genetische equivalentie
Antilichaamproducerende cellen
Cytodifferentiatie
Proces dat de imperking van mogelijkheid tot activatie van genen bewerkstelligt waardoor verschillende typen gedifferentieerde cellen ontstaan
Wanneer treedt de eerste differentiatie op?
Bij deling tot 16 cellen omdat de blastomeren dan geen contact hebben met alle andere cellen
Hoe worden embryoblastcellen pluripotent gehouden (zij hebben geen interactie met het milieu en trofoblast wel)
De trofoblastcellen maken het hormoon dif wat differentiatie inhibeert
Oorzaak cytodifferentiatie
Differentiële genexpressie door inductieve interacties tussen cellen onderling of met milieu
Maturatie
Proces waardoor reeds gedifferentieerde cellen het vermogen verwerven hun unieke set van eiwitten met de snelheid van volwassen cellen te maken (productiecapaciteit)
Modulatie
Tijdelijke, reversibele verandering in snelheid van de expressie van eenn gen in reactie op een verandering op de omgeving bv in hormoonspiegel of zenuwprikkel
Wanneer zijn cellen gespecificeerd?
Wanneer zij in een neutrale omgeving autonoom hun oorspronkelijke differentiatietoestand kunnen handhaven en zich ontwikkelen volgens de fate map
Wanneer zijn cellen gedetermineerd?
Wanneer zij autonoom verder kunnen differentiëren, zelfs wannneer zij in een andere omgeving worden geplaatst.
Embryonale inductie
Een inducerend weefsel gaat een wisselwerking aan met een reagerend weefsel wat tot differentiatie leidt
Teratocarcinomas
Embryonale stamcel komt terecht bij de nier of de testis van een volwassen dier (oorsprong=intermed. mesoderm) > desgereguleerde toestand en bizarre massa van cellen ontstaat uit scala van gedifferntieerde weefsels zoala huid, tanden, bot en klierweefsel
Hoe heten de stamcellen van teratocarcinomas?
Embryocarcinomacellen
> kunnen ombeperkt in cultuur worden gehouden
> bij transplantatie in embryoblast ontstaat een normaal chimeer dier
Wat neemt relatief meer toe: het aantal transcriptiefactor genen of het totaal aantal genen?
Het aantal transcriptiefactor genen
Cellulaire geheugen
Vasthouden van patronen van genexpressie bij celdeling
> positive feedback loop
en overerfbare methylatie patronen
> combinatorial gene control
Overerfbare methylatie patronen
Maintenance methylase herkent in dochtercellen een enkelstrengs gemethyleerde sequentie en zal de andere strand methyleren bij dezelfde herkencode
Holt-Oram Syndroom
Defect gen van Tbx5. Om hartgenen te reguleren werkt Tbx5 met Nkx2-5 die alleen in het hart voorkomt.
> mutatie Nkx2-5 leidt tot de hartproblemen van Holt-Oram, maar niet tot arm afwijkingen want daar werkt Tbx5 samen met andere genen
De zelfde genen komen voor in verschillende celtypes (organen), maar ander gerugeleerd. Hoe
Andere modules voor transcriptiefactoren van regulatoir DNA worden gebonden per celtype
> onafhankelijk functionerende modules
Equivalentie van het genoom: wat betekent dit voor de bijdrage van genen vanaf beide ouders voor een kind?
genetische bijdrage van beide ouders in in principe gelijk
Imprint
Het programma van de bevruchte eicel > van zowel maternaal als paternaal en beide zijn essentieel voor normale ontwikkeling
Problemen met gynogyne en androgyne embryo’s (uit 2 vrouwelijke of mannelijke pronuclei)
Gynogyne: normale embryo maar onderontwikkelde extra embryonale delen
Androgyne: onderontwikkelde embryo maar normale extra embryonale delen
Mola hydatidosa
Woekering van placentaal weefsel > vaak gevolg van eicel zonder functionele pronucleus waarbij de chromosomen van de zaadcel worden verdubbeld.
De vaderlijke chromosomen zijn vooral actief in de …. en de moederlijke genen vooral in de ….blast
Trofoblast; embryoblast
(net niet) equivalentie van het genoom
Strucureel zijn genomen van beide gameten gelijk maar functioneel anders
Genomic imprinting
Selectieve methylering van ouderlijke DNA op imprinting control regions
> verschillen in expressie tot stand brengen
> tijdens groei oocyten voor de ovulatie en tijdens de spermatogenese voor de geboorte
> expressie van een gen hangt af van ouderlijke afkomst van het chromosoom waarop het gen ligt
Verschillen van ziektebeelden afhankelijk van ouderlijke afkomst van gemuteerde gen: Prader-Willi Syndroom en Angelman syndroom
Prader-Willi: mutant vanaf vader: milde verstandelijke beperking
Angelman: ernstige verstandelijke beperking
Compactie binnen de morula
Binnenste cellen zijn volledig omsloten door buitenste cellen > andere omgevingsfactoren > creatie verschillen via symmetrische deling.
Patroonvorming (vorming geördende structuren) door sequentiële inductie
Door serie van inductieve reacties door buurcellen ontstaan er steeds meer verschillen omdat er andere combinaties van inductieve signalen ontstaan.
Patroonvorming door laterale inhibitie
Bv notch delta principe
> de cel die de competitie wint zal de buurcellen onderdrukken > ontstaan regelmatig patroon van gespecialiseerde cellen
Sonic Hedgehog (Shh) en Fgf10 worden herhaaldelijk gebruikt voor ontwikkeling en hun receptoren zijn essentieel voor ontwikkeling van allerlei structuren in zowel insecten als mens. > Welke transcriptiefactor is essentieel voor vorming van het hart, voorpoten/armen in landvertebraten en pectorale vinnen van vis?
Tbx5
Welke factor in belangrijk voor inductie van de longvorming en welke factor is essentieel voor lokale inhibitie om vertakkingen te vormen?
Inductie; Fgf10 en Shh inhibeert Fgf10 lokaal
Positionele informatie
De informatie van de ruimtelijke omgeving die door cellen wordt geïnterpreteerd volgens hun differentiatietoestand, waardoor ze verschillende positionele waarde verwerven
Twee-staps proces van patroonvorming
1 verwerven positionele informatie
2 interpretatie volgens gedifferentieerde toestand
Voorbeeld positionele informatie
Concentratiegradiënt van een morfogen
> drempelwaarde per cel per differentiatie voor discrete veranderingen
Polarisatie lichaamsassen bij drosophila
Tijdens oogenese > egg-polarity genen bepalen de twee hoofdassen.
> maternal effect: alleen transcriptie door follikelcellen
> voor dorsoventrale as: transmembraanreceptoren genen zijn betrokken: dorsoventrale gradient van morfogenen
> voor craniocaudale as: genen voor TFs, met al dan niet een homeodomein (evolutionair zeer geconserveerde eiwitstructuur)
Homeodomein
Evolutionair zeer geconserveerde eiwitstructuur: helix-turn-helix structuur van TFs voor DNA binding
Homeodomein genen zijn ook betrokken bij
> segmentatie van lichaam
apart zetten primordiale geslachtscellen aan caudale zijde embryo
Bicoid gen drosophila
Een craniaal gen > homeodomein bevattende transcriptiefactor
> k.o.: geen craniale segmenten
> overexp.: te veel craniale segmenten