VL 1: Tierische Entwicklungsbiologie

Question 1

Ontogenese

Answer 1

Individualentwicklung

Question 2

Ontogenese besteht aus mehreren Entwicklungsabschnitten:

Answer 2

• Furchung
• Gastrulation
• Zelldifferenzierung
• Musterbildung

Question 3

Furchung

Answer 3

teilt befruchtetes Ei in viele kleinere Zellen (Blastomeren)

keine Volumen- oder Massenzunahme (G1- und G2-Phasen fallen weg, damit keine
zygotische Transkription)

“Mid-Blastula-Transition”: Gap-Phasen wieder eingeführt, Ende maternale Transkription,
jetzt zygotische Transkription (Gene der befruchteten Eizelle werden exprimiert)

Question 4

Blastomeren (Furchung)

Answer 4

Furchungszellen

Question 5

Morula (Furchung)

Answer 5

Zellhaufen aus Blastomeren aus dem sich Blastula entwickelt

Question 6

Blastula (Furchung)

Answer 6

Frühes Entwicklungsstadium in Form einer Hohlkugel; innerer flüssigkeitserfüllter Hohlraum = Blastocoel/ primäre Leibeshöhle

Question 7

animaler Pol (Furchung)

Answer 7

Pol der Eizelle, an dem Zellkern

Question 8

vegetativer Pol (Furchung)

Answer 8

Dem animalen Pol gegenüberliegend, dotterreich

Question 9

Gastrulation

Answer 9

erste Phase der Bildung der Keimblätter (=embryonale Zellschichten); führt zur Ausbildung einer becherförmigen Gastrula

aus Keimblättern entstehen später Organe und Gewebe, Ekto- (außen), Ento- (innen) und Mesoderm (“mittig”)

durch Einwandern von Entoderm und Mesoderm in das Innere des Keims gekennzeichnet

aus Blastula entwickelt sich eine Gastrula (Keim aus zwei geschlossenen Zellschichten, Ektoderm und Entoderm)

mit morphogenetischen Bewegungen verbunden (Wanderung von Einzelzellen, Zellformveränderungen etc.)

Question 10

Formen der Gastrulation

Invagination:

Answer 10

Einstülpung des prospektiven Entoderms, Bildung Urdarm (Archenteron)

Question 11

Formen der Gastrulation

Immigration:

Answer 11

Einzelne Blastodermzellen wandern ins Blastocoel ein

Question 12

Formen der Gastrulation

Delamination:

Answer 12

Abblätterung von Zellschichten, Entodermbildung

Question 13

Formen der Gastrulation

Involution:

Answer 13

Einrollen des prospektiven Entoderms über Blastoporusrand

Question 14

Formen der Gastrulation

Epibolie:

Answer 14

Überwachsung/ Umwachsung einer inneren Masse

Question 15

Anlagenpläne und Zellgenealogien:

Answer 15

Anlagenpläne basieren auf Vitalfarbenmarkierungen und geben das künftige Entwicklungsschicksal bestimmter Embryobereiche an

Zellgenealogien (Zellstammbäume) werden durch Beobachtung der Furchungsteilungen ermittelt; wichtig z.B. zum Verständnis der Zelldetermination und Musterbildung

Question 16

Zelldifferenzierung

Answer 16

Grundlage der Morphogenese (Gestaltbildung)

Entwicklung von Zellen von einem weniger in einen stärker spezialisierten Zustand

Question 17

Zelldifferenzierung

Determination:

Answer 17

zu best. Zeitpunkt in Entwicklung, wird prospektives Schicksal embryonaler Zellen festgelegt

erfolgt sukzessive über intrazelluläre Determinanten und/oder extrazelluläre Signale

Question 18

Zelldifferenzierung

Kommittierung:

Answer 18

(Spezifikation+Determination) —> Ausdifferenzierung

Question 19

Zelldifferenzierung

Spezifikation:

Answer 19

(unverbindliche Zuweisung Schicksal) ≠ Determination (irreversibel)

Question 20

Zelldifferenzierung

Differenzierung:

Answer 20

Zellen bilden sich morphologisch und physiologisch entsprechend ihres determinierten Schicksals aus

zeitlich versetzt zur Determination

differenzierte Zellen haben definierte Morphologie und produzieren zelltypspezifische Proteine

Question 21

Zelldifferenzierung

Zeitpunkt der Determination:

Answer 21

kann durch Transplantationsexperimente ermittelt werden

herkunftsgemäße Entwicklung: Determination

ortsgemäße Entwicklung: Zellen sind noch nicht determiniert

Question 22

Musterbildung:

Answer 22

Anordnung von Zellen zu spezifischen, dreidimensionalen Strukturen

wird von Positionsinformation (molekulare Signale) gesteuert

Vermittelt Lagebeziehung einer Zelle bezogen auf ihre Nachbarn

Zellen erhalten Info über Lage in Embryo und setzen diese um, indem sie sich gemäß ihrer Determination differenzieren

Question 23

Festlegung der Zellposition durch verschiedene Mechanismen (Musterbildung):

Answer 23

Asymmetrische Zellteilung
Lateralinhibition
Induktion
Morphogengradienten

Question 24

Asymmetrische Zellteilung

Answer 24

Als asymmetrische Zellteilung bezeichnet man die mitotische Teilung von Stammzellen, aus der sowohl klonale Replikate der Mutterstammzelle als auch differenzierte Tochterzellen hervorgehen.

Question 25

Lateralinhibition

Answer 25

In einer Reihe von Zellen mit gleichem Potenzial können die, die sich zuerst differenzieren, die anderen Zellen daran hemmen, das gleiche zu tun

-> sie sezernieren einen Hemmstoff

Question 26

Induktion

Answer 26

Vorgang, bei dem gewisse Faktoren, Determinationsvorgänge im benachbarten Gewebe einleiten; eine Zelle beeinflusst Nachbarzellen in ihrem
Entwicklungsschicksal

Organisator:
Bereich im sich entwickelndem Embryo, der die Differenzierung anderer Bereiche induziert

Question 27

Morphogengradienten

Answer 27

Ein Morphogen (Signalstoff) wird von einer Quelle (z.B.
Organisator) produziert, breitet sich von dort in benachbartes Gewebe aus und bildet so
Konzentrationsgradienten, in dem Zellen bei unterschiedlichen Schwellenwertkonzentrationen und damit in verschiedener Entfernung von Signalquelle,
in unterschiedlicher Weise reagieren, z.B. verschiedene Gene aktivieren

Morphogenkonzentration gibt Positionsinformation, so entsteht geordnetes räumliches Muster von unterschiedlich differenzierten Zellen

Question 28

Prinzipien der experimentellen Embryologie

Answer 28

Experimente werden zum Nachweis von Forschungsergebnissen verwendet

Question 29

Defekt-Experiment

Answer 29

Bestimmter Bereich des frühen Embryos wird zerstört, um z.B. dessen Funktion, oder die des verbleibenden Bereichs oder deren Interaktion nachweisen zu können

Question 30

Isolations-Experiment

Answer 30

Ein bestimmter Bereich wird aus dem Embryo entnommen, um z.B. die weitere Entwicklung dieses Bereichs untersuchen zu können

Question 31

Rekombinations-Experiment

Answer 31

Zwei oder mehrere Bereiche eines Embryos werden neu miteinander kombiniert, um z.B. deren Interaktionen nachweisen zu können

Question 32

Transplantations-Experiment

Answer 32

Ein Bereich des Embryos wird bei demselben an anderer Stelle oder einem anderen Untersuchungsobjekt implantiert

Question 33

Modellorganismen

Answer 33

kurze Generationszeit
viele Nachkommen
gut im Labor haltbar
Gene ausschaltbar

Question 34

Furchungstypen

Answer 34

holoblastisch (vollständig) und meroblastisch (partiell)