MAMMIFERIIL TOPO COME MODELLO

MAMMIFERIMAMMIFERIIL TOPO COME MODELLOIL TOPO COME MODELLO

VANTAGGI• Specie evolutivamente vicina all’uomo• Facile allevamento• Ciclo riproduttivo breve (21gg di gestazione)• Ampia conoscenza del genoma • Possibilità di manipolazione sperimentale (fecondazio ne in

vitro; produzione di ceppi transgenici, mutanti, knock-ou t)

SVANTAGGI• Sviluppo all’interno del corpo materno• Embriogenesi atipica

MAMMIFERISTRUTTURA DELL’UOVO

MAMMIFERIMAMMIFERISTRUTTURA DELLSTRUTTURA DELL ’’UOVOUOVO

corona radiatazona pellucidauovo

MAMMIFERIUOVO FECONDATOMAMMIFERIMAMMIFERIUOVO FECONDATOUOVO FECONDATO

“Mammalian ova lack any overtasymmetries, and their earlycleavages are simple and equal, producing a clump of cells calleda morula with no discernible up, down, left, right, back, or front. So how does a young mammalianzygote figure out which end issupposed to be the head and which the tail?…The one goodmarker of the position of the future cleavage planes was the relationship of the pronuclei”. (http://http://pharyngula.orgpharyngula.org//indexindex/we/weblog/blog/commentscomments/945/945))

MAMMIFERI EUTERISEGMENTAZIONE

MAMMIFERI EUTERIMAMMIFERI EUTERISEGMENTAZIONESEGMENTAZIONE

UOVO ISOLECITICO

SEGM. OLOBLASTICA ROTAZIONALE

• I divisione meridiana • II divisione mista

CARATTERISTICHE�Divisioni lente e asincrone �Attivazione precoce genoma

zigotico:• Prodotti di geni paterni rilevabili

fin dalla seconda divisione

• Inibitori sintesi proteica e mutazioni hanno effetti letali precoci

• Differenziamento precoce

MAMMIFERI EUTERISEGMENTAZIONE

MAMMIFERI EUTERIMAMMIFERI EUTERISEGMENTAZIONESEGMENTAZIONE

• III divisioneCompattazione

MECCANISMI� EP-caderina� Tight e gap junctions

MAMMIFERI EUTERISEGMENTAZIONE

MAMMIFERI EUTERIMAMMIFERI EUTERISEGMENTAZIONESEGMENTAZIONE

EPEP--CaderinaCaderina EPEP--CaderinaCaderina

MAMMIFERI EUTERISEGMENTAZIONE

MAMMIFERI EUTERIMAMMIFERI EUTERISEGMENTAZIONESEGMENTAZIONE

MAMMIFERI EUTERISEGMENTAZIONE

MAMMIFERI EUTERIMAMMIFERI EUTERISEGMENTAZIONESEGMENTAZIONE

• IV divisione e segg. Morula

• CavitazioneBlastocisti

cellule esterne nodo embrionale

trofoblasto embrione

MAMMIFERI EUTERIBLASTOCISTI

MAMMIFERI EUTERIMAMMIFERI EUTERIBLASTOCISTIBLASTOCISTI

Fuoruscita dalla zona pellucida

MECCANISMI� Proteasi di membrana� Molecole di adesione (integrine)� Secrezione di proteasi

SVILUPPO UMANOANATOMIA CORPO MATERNOSVILUPPO UMANOSVILUPPO UMANOANATOMIA CORPO MATERNOANATOMIA CORPO MATERNO

MAMMIFERI EUTERIIMPIANTO DELLA BLASTOCISTIMAMMIFERI EUTERIMAMMIFERI EUTERIIMPIANTO DELLA BLASTOCISTIIMPIANTO DELLA BLASTOCISTI

• Contatto con la parete uterina

• Impianto

MECCANISMI� Molecole di adesione

(integrine)� Secrezione di proteasi

CAVITA’DELLA BLASTOCISTI

TROFOBLASTO

NODO EMBRIONALE

BLASTOCISTI

EPITELIO UTERINO

SVILUPPO UMANOFORMAZIONE DELL’IPOBLASTOSVILUPPO UMANOSVILUPPO UMANO

FORMAZIONE DELLFORMAZIONE DELL ’’ IPOBLASTOIPOBLASTO

• Delaminazionedel nodo embrionale:– Epiblasto– Ipoblasto

• Amniogenesi per cavitazione dell’epiblasto

• Estensione dell’ipoblasto con formazione del lecitocelesecondario

SVILUPPO UMANO

SVILUPPO SVILUPPO UMANOUMANO

MAMMIFERI EUTERIIMPIANTO DELLA BLASTOCISTIMAMMIFERI EUTERIMAMMIFERI EUTERIIMPIANTO DELLA BLASTOCISTIIMPIANTO DELLA BLASTOCISTI

MECCANISMI• Proteolisi• Adesione

cellulare• Fusione cellulare

MAMMIFERI EUTERIIMPIANTO DELLA BLASTOCISTIMAMMIFERI EUTERIMAMMIFERI EUTERIIMPIANTO DELLA BLASTOCISTIIMPIANTO DELLA BLASTOCISTI

Nei mammiferi la formazione degli annessi extraembrionali (amnios e corion) precede quella dei foglietti embrionali

MAMMIFERI EUTERIGASTRULAZIONE

MAMMIFERI EUTERIMAMMIFERI EUTERIGASTRULAZIONEGASTRULAZIONE

BLASTOCISTI

Massa cellulare interna Trofoblasto

Epiblasto Ipoblasto Citotrofoblasto

SinciziotrofoblastoEmbr. amnios End.sacco + mesod.

vitellino, Corionmesoderma

Ectoderma, extraembr. + endom.mesoderma, Placenta endoderma

MAMMIFERI EUTERIMAPPA DEI TERRITORI PRESUNTIVI

MAMMIFERI EUTERIMAMMIFERI EUTERIMAPPA DEI TERRITORI PRESUNTIVIMAPPA DEI TERRITORI PRESUNTIVI

MAMMIFERI EUTERIGASTRULAZIONE

MAMMIFERI EUTERIMAMMIFERI EUTERIGASTRULAZIONEGASTRULAZIONE

• Formazione della stria primitiva (simile allo sviluppo degli uccelli)

• Ingressione attraverso il nodo di Hensen e la stria primitiva

MECCANISMI• Adesività differenziale• Motilità cellulare

(citoscheletro)

SVILUPPO UMANO

SVILUPPO SVILUPPO UMANOUMANO

MAMMIFERISVILUPPO UMANOMAMMIFERIMAMMIFERISVILUPPO UMANOSVILUPPO UMANO

MAMMIFERINEURULAZIONE

MAMMIFERIMAMMIFERINEURULAZIONENEURULAZIONE

• Piastra neurale

• Pieghe neurali• Tubo neurale

MECCANISMI• Adesività

differenziale• Motilità cellulare • Morte cellulare

MAMMIFERIMAMMIFERINEURULAZIONENEURULAZIONE

DIFFERENZIAMENTO DEL SISTEMA NERVOSO CENTRALE

• 3 vescicole primarie• 5 vescicole secondarie• Proliferazione e migrazione cellulare

MAMMIFERINEURULAZIONE

MAMMIFERIMAMMIFERINEURULAZIONENEURULAZIONE

DIFETTI DEL TUBO NEURALE

• Mancata chiusura del neuroporoanteriore (anencefalia)

• Mancata chiusura del neuroporoposteriore (spina bifida)