College 6 12/12/2016 Linskens
Ontwikkeling van multicellulaire organismen (dieren)
Tijdens vroege ontwikkeling worden assen in het embryo gedefinieerd.
In een ronde eicel gaan cellen tijdens de ontwikkeling zelf assen vormen.
Een asymmetrische eicel is gepolariseerd en heeft vanaf de bevruchting al assen.
Dorsal – Ventral pattern formation (Drosophila)
Bepaalt rug- en buikzijde van het embryo.
Gastrulatie van cellen aan de buikzijde cellen gaan naar binnen om endoderm te vormen.
Dorsal – ventral pattern formation gaat via gradiënten.
- Ventraal (onderin) is Toll receptor activatie, doordat cellen daar ligand uitscheiden. Toll
controleert de distributie van Dorsal.
- ‘Dorsal’ eiwit wordt vrijgemaakt en gaat de kern in (alleen rondom gebied waarin Toll
receptor actief is. Dorsal is een TF reguleert zygotische gen transcriptie.
- In de kern werkt Dorsal als een morphogen en reguleert transcriptie.
Twist
Sog morphogen, remmer voor TGFβ
Dpp morphogen, activator voor TGFβ
- Verschillende gradiënten van Sog en Dpp door selectieve activatie van Toll
receptoren.
- Door de gradiënten van Dpp en Sog worden verschillende dorsoventrale
territories gespecificeerd.
Dorsal – Ventral pattern formation (vertebraten)
Maakt gebruik van een vergelijkbaar mechansime als hierboven.
Gradiënten van signaalmoleculen.
- Animaal weinig signaalmoleculen
- Vegetaal veel signaalmoleculen gradiënt
- Ventraal weinig signaalmoleculen kwadranten
- Dorsaal veel signaalmoleculen gradiënt
Vertebrate signaalmoleculen worden geproduceerd in bepaalde regio’s, bv. de organizer.
Alle celtypen ontvangen een ander signaal, waardoor de verschillende celtypen ontstaan.
Als er een tweede organizer is, zal er een extra set assen ontstaan. Bepaalde morphogenen
hebben een groot effect op de ontwikkeling en wil je daarom maar op één plek hebben.
Vertebrate vs invertebrate ontwikkeling
- Zelfde principes, maar ooit is er een inversie geweest, D-V werd V-D.
- Hox-genen zorgen bij beiden voor identiteit van regio’s op A-P as.
Zoogdieren hebben vier sets Hox-genen die elkaar kunnen vervangen, bv D11 en
A11.
Achterste gen is dominant over voorgaande Hox-genen
Eerst staan alle Hox-genen aan, later worden ze
onderdrukt door het dominante gen
D11 uit, dan D10 actief in segment van D11 lange
bovenarm, geen onderarm.
Hox-genen en ontwikkeling
- Hox gen expressie Hox eiwit synthese
- Homeobox eiwit (TF) naar kern, bindt DNA en initieert
transcriptie
Ontwikkeling van multicellulaire organismen (dieren)
Tijdens vroege ontwikkeling worden assen in het embryo gedefinieerd.
In een ronde eicel gaan cellen tijdens de ontwikkeling zelf assen vormen.
Een asymmetrische eicel is gepolariseerd en heeft vanaf de bevruchting al assen.
Dorsal – Ventral pattern formation (Drosophila)
Bepaalt rug- en buikzijde van het embryo.
Gastrulatie van cellen aan de buikzijde cellen gaan naar binnen om endoderm te vormen.
Dorsal – ventral pattern formation gaat via gradiënten.
- Ventraal (onderin) is Toll receptor activatie, doordat cellen daar ligand uitscheiden. Toll
controleert de distributie van Dorsal.
- ‘Dorsal’ eiwit wordt vrijgemaakt en gaat de kern in (alleen rondom gebied waarin Toll
receptor actief is. Dorsal is een TF reguleert zygotische gen transcriptie.
- In de kern werkt Dorsal als een morphogen en reguleert transcriptie.
Twist
Sog morphogen, remmer voor TGFβ
Dpp morphogen, activator voor TGFβ
- Verschillende gradiënten van Sog en Dpp door selectieve activatie van Toll
receptoren.
- Door de gradiënten van Dpp en Sog worden verschillende dorsoventrale
territories gespecificeerd.
Dorsal – Ventral pattern formation (vertebraten)
Maakt gebruik van een vergelijkbaar mechansime als hierboven.
Gradiënten van signaalmoleculen.
- Animaal weinig signaalmoleculen
- Vegetaal veel signaalmoleculen gradiënt
- Ventraal weinig signaalmoleculen kwadranten
- Dorsaal veel signaalmoleculen gradiënt
Vertebrate signaalmoleculen worden geproduceerd in bepaalde regio’s, bv. de organizer.
Alle celtypen ontvangen een ander signaal, waardoor de verschillende celtypen ontstaan.
Als er een tweede organizer is, zal er een extra set assen ontstaan. Bepaalde morphogenen
hebben een groot effect op de ontwikkeling en wil je daarom maar op één plek hebben.
Vertebrate vs invertebrate ontwikkeling
- Zelfde principes, maar ooit is er een inversie geweest, D-V werd V-D.
- Hox-genen zorgen bij beiden voor identiteit van regio’s op A-P as.
Zoogdieren hebben vier sets Hox-genen die elkaar kunnen vervangen, bv D11 en
A11.
Achterste gen is dominant over voorgaande Hox-genen
Eerst staan alle Hox-genen aan, later worden ze
onderdrukt door het dominante gen
D11 uit, dan D10 actief in segment van D11 lange
bovenarm, geen onderarm.
Hox-genen en ontwikkeling
- Hox gen expressie Hox eiwit synthese
- Homeobox eiwit (TF) naar kern, bindt DNA en initieert
transcriptie
