Лекция 02. Основные понятия. Методы

advertisement
Лекции Р.П.Костюченко
Биология развития
2. Основные понятия. Методы
Лекции Р.П.Костюченко
РАЗВИТИЕ ДРОЗОФИЛЫ
РАЗВИТИЕ ЛЯГУШКИ
Xenopus laevis
Лекции Р.П.Костюченко
РАЗВИТИЕ КУРИЦЫ
Лекции Р.П.Костюченко
АНИМАЛЬНО-ВЕГЕТАТИВНАЯ ОСЬ
Анимальный полюс
сперматозоид
яйцо
Вегетативный полюс
Лекции Р.П.Костюченко
ОСИ БИЛАТЕРАЛЬНЫХ ЖИВОТНЫХ
Дорсальная (спинная) сторона
Правая сторона
Задний
конец
Передний
конец
Левая сторона
Вентральная (брюшная) сторона
Лекции Р.П.Костюченко
Зародышевые
листки
• Эктодерма формирует
внешний слой зародыша. Она
образует поверхностный слой
кожи (эпидермис), головной
мозг и нервную систему
Лекции Р.П.Костюченко
Зародышевые
листки
• Энтодерма станет внутренним слоем
зародыша и сформирует эпителий
пищеварительного тракта и связанные
с ним органы (в том числе легкие)
Лекции Р.П.Костюченко
Зародышевые
листки
• Мезодерма оказывается между энто- и
эктодермой. Она сформирует кровь,
сердце, почки, гонады, кости, мышцы и
соединительную ткань
Лекции Р.П.Костюченко
Gilbert, 2000
Лекции Р.П.Костюченко
Основные методологические подходы
в биологии развития
1) утрата функции (loss of function)
2) приобретение функции (gain of function)
3) прослеживание судьбы (tracing, cell lineage)
Gilbert, 2000
Лекции Р.П.Костюченко
Картирование судьбы частей зародыша
прослеживание линий клеток Cell lineage
Лекции Р.П.Костюченко
Картирование
судьбы
частей
зародыша
прослеживание
линий клеток
Cell lineage
Лекции Р.П.Костюченко
Картирование судьбы частей зародыша
Фогт, 1929
По Гилберт, 2010
Лекции Р.П.Костюченко
Картирование судьбы частей зародыша
Карты презумптивных зачатков
По Гилберт, 2010
Лекции Р.П.Костюченко
Картирование судьбы частей зародыша
Карты презумптивных зачатков
Рыба Данио
Лягушка
По Гилберт, 2010
Лекции Р.П.Костюченко
Методы Cell lineage
19 век - прямое наблюдение и
реконструкция по фиксированным
образцам
Wilson, 1892
Лекции Р.П.Костюченко
Методы Cell lineage
1960 – появление оптики
Номарского
Лекции Р.П.Костюченко
Флуоресцентная микроскопия
Лекции Р.П.Костюченко
Микроинъектор и микроманипулятор
микропипетка
держатель
препарат
микроманипулатор
Лекции Р.П.Костюченко
Методы Cell lineage
Клональный анализ, маркеры
Р.П.Костюченко
Лекции Р.П.Костюченко
Методы Cell lineage
Клональный анализ, маркеры
По Гилберт, 2010
Лекции Р.П.Костюченко
Методы Cell lineage
Р.П.Костюченко
Лекции Р.П.Костюченко
Digital scanned laser light sheet microscopy (DSLM)
to map the behavior of
all cells during
embryogenesis
Keller et al., 2008
Лекции Р.П.Костюченко
Скорость
перемещения ядер
Keller et al., 2008
Лекции Р.П.Костюченко
Фаза клеточного цикла
Keller et al., 2008
Лекции Р.П.Костюченко
Перемещение (ядер)
клеток
Keller et al., 2008
Лекции Р.П.Костюченко
Прослеживание миграции
клеток, формирующих
определенный орган
Keller et al., 2008
Лекции Р.П.Костюченко
Клеточные аспекты
гаструляции
(формирование
зародышевых
листков)
Keller et al., 2008
Лекции Р.П.Костюченко
трансплантации или пересадки зачатков в
несвойственные им, или эктопические, области тела.
гомо - и гетеротрансплантации
методы эксплантации in vitro
удаление или экстирпация зачатка, когда исследуется
вопрос о значении этого зачатка для нормального
морфогенеза
для понимания роли межклеточных взаимодействий
широко используется диссоциация зародыша или его
органов на клетки и, наоборот, агрегация клеток разных
типов в единую систему.
Лекции Р.П.Костюченко
Изоляция бластомеров
Автономная спецификация (мозаичное
прототроха зародыша моллюска Patella
развитие) клеток
По Гилберт, 2010
Зависимая спецификация
регулятивное развитие
спины
По Гилберт, 2010
Лекции Р.П.Костюченко
Лекции Р.П.Костюченко
РЕГУЛЯТИВНЫЙ ХАРАКТЕР
РАЗВИТИЯ МЛЕКОПИТАЮЩИХ
По Гилберт, 2010
Лекции Р.П.Костюченко
У броненосца Daspus novemcintus первоначальный зародыш разделяется
на четыре группы клеток и из каждой развивается полноценный зародыш
Лекции Р.П.Костюченко
химеры
Лекции Р.П.Костюченко
трансплантации области туловищного нервного гребня от зародыша
пигментированной породы кур зародышу непигментированной породы
По Гилберт, 2010
Лекции Р.П.Костюченко
Региональная специфичность
индукции
По Гилберт, 2010
Лекции Р.П.Костюченко
Морфогены – растворимые биологически активные
молекулы, определяющие поведение (реакцию,
судьбу) клеток, их воспринимающих.
Морфоген может отвечать за судьбу нескольких
типов клеток через систему градиента концентрации
Моделирование развития
Лекции Р.П.Костюченко
Регенерация – феномен регулятивного развития
Лекции Р.П.Костюченко
Роль позиционной информации в морфогенезе на примере
модели “французского флага” (L. Wolpert).
Лекции Р.П.Костюченко
Роль позиционной информации в морфогенезе на примере
модели “французского флага” (L. Wolpert).
По Гилберт, 2010
Лекции Р.П.Костюченко
10
100
По Гилберт, 2010
Лекции Р.П.Костюченко
по Gurdon et al. 1994
Лекции Р.П.Костюченко
по Gurdon et al. 1994
Лекции Р.П.Костюченко
По Гилберт, 2010
Лекции Р.П.Костюченко
МОРФОГЕНЕТИЧЕСКОЕ ПОЛЕ
Лекции Р.П.Костюченко
эритроциты
По Гилберт, 2010
Download