Biologia dello Sviluppo - canale 1

BIO/06 - 6 CFU - 1° semestre

Docente titolare dell'insegnamento

RENATA VISCUSO


Obiettivi formativi

Il corso ha come obiettivo quello di fornire agli studenti conoscenze approfondite sulle caratteristiche generali e sul significato delle diverse fasi dello sviluppo embrionale degli invertebrati e dei vertebrati; sono inoltre valutati i meccanismi che stanno alla base del differenziamento cellulare. Il corso prevede anche un’analisi descrittiva delle prime fasi dello sviluppo embrionale di alcuni organismi invertebrati e vertebrati utilizzati come modello di studio.

Prerequisiti richiesti

Conoscenza dell'organizzazione morfologica, strutturale e funzionale della cellula eucariota animale. Conoscenza della organizzazione morfologica e funzionale dei tessuti animali. Classificazione generale degli organismi animali pluricellulari



Frequenza lezioni

Frequenza delle lezioni consigliata.



Contenuti del corso

  1. Le origini della Biologia dello Sviluppo. La riproduzione: significato e modalità. Partenogenesi: generalità.
  2. Principali caratteristiche dello sviluppo. Caratteristiche generali e significato della meiosi e mitosi.
  3. Gametogenesi: Spermatogenesi. Regolazione ormonale della spermatogenesi. Spermiogenesi. Lo spermatozoo: morfologia e struttura. Capacitazione. Espressione genica durante la spermatogenesi.
  4. Oogenesi. Controllo ormonale dell'oogenesi. Interazione tra oocita e cellule accessorie. Follicologenesi nei Mammiferi. Organizzazione della cellula uovo e sua maturazione. Tipi di uovo. Rivestimenti ovulari: organizzazione e loro significato.
  5. Inseminazione: generalità.
  6. Fecondazione: caratteristiche generali.
  7. Meccanismi di interazione fra i gameti: riconoscimento tra spermatozoo e uovo; attrazione dello spermatozoo; attivazione dello spermatozoo. Contatto e fusione dei gameti. Monospermia e polispermia; ginogenesi ed androgenesi.
  8. Fecondazione in vitro: FIVET, ICSI.
  9. L'attivazione metabolica dell'uovo e suo significato: reazioni precoci e reazioni tardive. Cascata del fosfatidil-inositolo. Cambiamenti dell'organizzazione del citoplasma dell'uovo a seguito dell'attivazione.
  10. Determinanti citoplasmatici: loro genesi e segregazione durante l'attivazione dell'uovo di Nematodi, Insetti, Molluschi, Echinodermi, Tunicati ed Anfibi.
  11. La Segmentazione: origine della pluricellularità. I meccanismi del processo di segmentazione e fattori che influenzano la segmentazione. Tipi di segmentazione oloblastica: radiale, spirale, bilaterale, rotazionale. Tipi di segmentazione meroblastica: discoidale e superficiale; segregazione dei determinanti citoplasmatici durante la segmentazione; ruolo del cortex ovulare; totipotenza dei nuclei delle cellule embrionali; pluripotenza dei nuclei di cellule differenziate; trapianti nucleari; la clonazione.
  12. I risultati della segmentazione. Tipi di blastule: celoblastule e sterroblastule; le mappe dei territori presuntivi.
  13. La Gastrulazione: tipi e meccanismi di gastrulazione. I movimenti morfogenetici: basi molecolari e cellulari. I foglietti embrionali e loro derivati. Fisiologia della gastrulazione: interazioni cellulari.
  14. Neurulazione e formazione del piano generale del corpo. Le creste neurali: generalità. Prime fasi dello sviluppo embrionale di: Insetti; Riccio di mare; Anfiosso, Anfibi, Pesci, Uccelli e Mammiferi.
  15. Gli annessi embrionali: caratteristiche generali e loro significato
  16. Meccanismi di differenziamento cellulare: Preformismo ed Epigenesi. Teoria del Plasma germinale. Sviluppo a mosaico e regolativo: la poliembrionia. Potenzialità e gradienti dell'oocita.
  17. Determinazione progressiva delle cellule embrionali: generalità.
  18. Induzione primaria e secondaria: gli organizzatori e la competenza; specificità regionale dell'induzione; meccanismi molecolari dell'induzione: generalità. Centro di Nieuwkoop e suo significato.


Testi di riferimento

  1. Andreuccetti, P. et al.; Biologia dello sviluppo – McGraw-Hill
  2. Gilbert, S. F.; Biologia dello sviluppo - Zanichelli
  3. Browder, L. W.; Biologia dello sviluppo - Zanichelli
  4. Rosati et al., Embriologia generale - Edi-Ermes

Altro materiale didattico

Consegna di power point sugli argomenti trattati a lezione



Programmazione del corso

 *ArgomentiRiferimenti testi
1 Le origini della Biologia dello Sviluppo. La riproduzione: significato e modalità. Partenogenesi: generalità. Principali caratteristiche dello sviluppo. Caratteristiche generali e significato della meiosi e mitosi. Testo1 cap.1,2. testo 4, cap.1 
2*Gametogenesi: Spermatogenesi. Regolazione ormonale della spermatogenesi. Spermiogenesi. Lo spermatozoo: morfologia e struttura. Capacitazione. Espressione genica durante la spermatogenesi.testo 1, cap. 3. Testo 2 cap. 7. testo 3, cap. 5, testo 4, cap.1 
3*Oogenesi. Controllo ormonale dell'oogenesi. Interazione tra oocita e cellule accessorie. Follicologenesi nei Mammiferi. Organizzazione della cellula uovo e sua maturazione. Tipi di uovo. Rivestimenti ovulari: organizzazione e loro significato. testo 1, cap. 3. Testo 2 cap. 7. testo 3, cap. 6 
4*Inseminazione: generalità. Fecondazione: caratteristiche generali. Meccanismi di interazione fra i gameti: riconoscimento tra spermatozoo e uovo; attrazione dello spermatozoo; attivazione dello spermatozoo. Contatto e fusione dei gameti. Testo 1, cap. 4. Testo 2 cap. 7. Testo 3, cap. 8, testo 4, cap.1 
5 Monospermia e polispermia; ginogenesi ed androgenesi. Fecondazione in vitro: FIVET, ICSI. testo 4, cap.13 
6*L'attivazione metabolica dell'uovo e suo significato: reazioni precoci e reazioni tardive. Cascata del fosfatidil-inositolo. Cambiamenti dell'organizzazione del citoplasma dell'uovo a seguito dell'attivazione. testo 1, cap.4; testo 2, cap.7; Testo 3, cap.8 
7*Determinanti citoplasmatici: loro genesi e segregazione durante l'attivazione dell'uovo di Nematodi, Insetti, Molluschi, Echinodermi, Tunicati ed Anfibi.Testo 1, cap. 8; testo 2, cap.19 
8*La Segmentazione: origine della pluricellularità. I meccanismi del processo di segmentazione e fattori che influenzano la segmentazione. Tipi di segmentazione oloblastica: radiale, spirale, bilaterale, rotazionaleTesto1, cap.5, testo 2, cap.8, 10, 11 ; testo 3 cap.9 
9*segregazione dei determinanti citoplasmatici durante la segmentazione; ruolo del cortex ovulare; totipotenza dei nuclei delle cellule embrionali; pluripotenza dei nuclei di cellule differenziate; trapianti nucleari; la clonazioneTesto1, cap.5, testo 2, cap.8 ; testo 3 cap.9 
10* I risultati della segmentazione. Tipi di blastule: celoblastule e sterroblastule; le mappe dei territori presuntivi. Testo1, cap.5, testo 2, cap.8, 10, 11 ; testo 3 cap.10 
11*La Gastrulazione: tipi e meccanismi di gastrulazione. I movimenti morfogenetici: basi molecolari e cellulari. I foglietti embrionali e loro derivati. Fisiologia della gastrulazione: interazioni cellulari. testo 1, cap. 10, testo 2, cap. 8, 10, 11; testo 3, cap.12 
12*Neurulazione e formazione del piano generale del corpo. Le creste neurali: generalità. Prime fasi dello sviluppo embrionale di: Insetti; Riccio di mare; Anfiosso, Anfibi, Pesci, Uccelli e Mammiferi. testo 1, cap. 10, testo 2, cap. 8, 10, 11; testo 3, cap.12; testo 4, cap.15 
13*Gli annessi embrionali: caratteristiche generali e loro significato testo 1, cap.10; testo 4 cap. 16 
14*Meccanismi di differenziamento cellulare: Preformismo ed Epigenesi. Teoria del Plasma germinale. Sviluppo a mosaico e regolativo: la poliembrionia. Potenzialità e gradienti dell'oocita. Determinazione progressiva delle cellule embrionali: generalitàTesto 1, cap. 1; testo 4, introduzione 
15*Induzione primaria e secondaria: gli organizzatori e la competenza; specificità regionale dell'induzione; meccanismi molecolari dell'induzione: generalità. Centro di Nieuwkoop e suo significato. testo 1 cap. 9, 12; testo 2, cap.10 
* Conoscenze minime irrinunciabili per il superamento dell'esame.

N.B. La conoscenza degli argomenti contrassegnati con l'asterisco è condizione necessaria ma non sufficiente per il superamento dell'esame. Rispondere in maniera sufficiente o anche più che sufficiente alle domande su tali argomenti non assicura, pertanto, il superamento dell'esame.


Verifica dell'apprendimento


MODALITÀ DI VERIFICA DELL'APPRENDIMENTO

L'esame si svolgerà al termine del corso ed è orale


PROVE IN ITINERE

Non previste


PROVE DI FINE CORSO

Non previste


ESEMPI DI DOMANDE E/O ESERCIZI FREQUENTI

tutti gli argomenti definiti nel programma




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