Samenvatting Moleculaire ontwikkelingsbiologie 2e bach BMW UHasselt

ZSO 0 HH VROEGE EMBRYONALE ONTWIKKELING
Week 1 ovulatie tot implantatie
- Dag 0 Bevruchting/IVF: fusie van spermatozoön en oöcyt (haploïd)  zygote (diploïd).
Herhaalde deling van blastomeren (steeds kleiner).
- Dag 1 2 cellig
- Dag 2 4 cellig
- Dag 3 8 cellig  compactie door vorming gap juncties en tight juncties tussen buitenste blastomeren
- Dag 4 16 cellige morula.
Activatie Na+ pompen  cavitatie: instroom en accumulatie van Na+ en water tussen binnenste
blastomeren.
- Dag 5 Vroege blastocyste.
- Dag 6 Blastocyste
o Holte met vocht: blastocoel
o Buitenste cellaag: trofoblast  extra embryonaal weefsel
o Binnenste celmassa aan één pool: embryoblast (kiemknop)  embryo
- Dag 7 Zona pellucida breekt af (hatching)
- Dag 8 Implantatie




Week 2 tweebladige kiemschijf
Differentiatie vlak voor implantatie

- Embryoblast  2-lagige kiemschijf (ontwikkeling volledig organisme)
o Epiblast bovenste laag naar trofoblast toe (later ectoderm) 
embryo en extra-embryonaal weefsel
 Afgeplatte cellen van epiblast tegen trofoblast 
amnionblasten.
 Tussen amnioblasten en epiblast  amnionholte.
o Hypoblast onderste laag naar blastocoel toe (primitieve
endoderm)  dooierzak.
- Trofoblast thv embryoblast ook volledig gedifferentiëerd in 2 lagen

Week 3 driebladige kiemschijf
Na 14 dagen gastrulatie. Ronde kiemschijf wordt langwerpig en peervormig.

- Caudaal in epiblast  primitieve groeve
- Craniaal in epiblast  primitieve knoop (knoop van Hensen)

Primitieve groeve expandeert craniaalwaarts tot ± dag 18.

,Migratie van epiblast cellen richting groeve (dorsaal)  loskomen  invaginatie doorheen groeve.

- Eerste cellen tussen hypoblast cellen  endoderm
- Latere cellen tussen endoderm en epiblast  mesoderm

Migratie en differentiatie exact vastgelegd.

- Caudale cellen  extraembryonaal mesoderm en vorming bloedeilandjes
- Latere en meer craniale cellen  paraxiale en laterale plaat, en mesoderm
- Meest craniale cellen (doorheen primitiefknoop)  mesoderm  embryonale endoderm, signaalmoleculen
en axiale structuren
o Posterior: chorda dorsalis (notochord) en endodermale dorsale deel ingewanden
o Anterior: prechordale plaat  voorhersenen

Halfweg 3e week ectoderm en endoderm gescheiden door mesoderm en primitieve chorda, geen scheiding thv
oropharyngeale membraan en cloacale membraan.

Na dag 18 regressie van primitieve groeve (caudaalwaarts)

1. Degeneratie van endoderm onder primitieve chorda  lumen chorda dorsalis
verdwijnt  vorming massieve chorda dorsalis (van prechordale plaat tot
primitieve knoop) en sluiting endoderm.
2. Vorming paraxiaal mesoderm  somieten en wervels.

,Week 4-8 neurulatie
Ectoderm
- Chorda wordt afgescheiden. Uit ectodermale
cellen  neurale plaat.
- Neurale wallen fuseren  neurale buis uit
neurale groeve.
- Deel cellen raakt geïsoleerd  neurale lijst.

Mesoderm
1. Paraxiaal mesoderm  somieten
2. Intermediair mesoderm (mesonephros) 
urogenitaal stelsel
3. Laterale plaat
a. Somatische/pariëtale laag  omgeeft
amnion in extra-embryonaal mesoderm
b. Splanchnische/viscerale laag 
omgeeft lecithocoel (dooierzak) in extra
embryonaal-mesoderm.
Omgeven beiden de coeloomholte.

Vanaf 3e week: somieten ontstaan in paraxiaal
mesoderm, 3 per dag in beide richtingen. Volledige
sluiting ± dag 23 muv craniale en caudale neuroporus.
Einde week 5 ± 43 somieten. Ze differentiëren (van
buiten naar binnen):

1. Dermatoom (onder ectoderm)  dermis /
onderhuids bindweefsel
2. Myotoom  dwarsgestreept spierweefsel
3. Sclerotoom (chorda)  wervelkolom

Endoderm
Craniocaudale kromming van het embryo door snellere
lengtegroei dorsale zijde (ontwikkeling hersenblaasjes).
Steeds groter deel dooierzak in embryo opgenomen.

Laterale kromming door sterke groei van
somieten. Ventrale wand sluit, behalve
waar dooierzak aan de wand is gehecht.
Endoderm krijgt ronde vorm en 2 laterale
coeloomopeningen fuseren tot één
coeloomholte. De spijsverteringsbuis wordt
afgesloten van de dooierzak.

, ZSO 1 MOLECULAIRE BASIS EMBRYONALE ONTWIKKELING
Transcriptiefactoren
Binden aan promoters of enhancers en reguleren
(activeren/inhiberen) zo transcriptie (TXN). Sommige TXN
factoren zijn altijd aanwezig in alle cellen, andere zijn specifiek
voor bepaalde cellen of stadia.

Homeobox-bevattende-genen
Ontdekt in de antennapedia – bithorax complex genen van
Drosphila.

HOX-genen
4 clusters (4 versch. chromosomen) met 13
paraloge groepen. Voornaamste functie in
ontwikkeling van structuren langs de lichaams-
as. De paraloge genen hebben vaak dezelfde
functie en kunnen na inactivatie elkaars
functie overnemen.

Expressie regulatie is complex en is afh. van
o.a. retinolzuur, chromatine modificatie, de
3D structuur van het chromosoom en
miRNA’s.

Spatiotemporele expressie strikt in 3’  5’
richting (3’ eerst en anterior, 5’ later en
posterior).

Mutaties  structurele transformaties

- Loss-of-function: anteriorisatie (posterior naar anterior)
- Gain-of-function: posteriorisatie (anterior naar
posterior)

Experiment (zie afbeelding)

PAX-genen
- Structurele domeinen
o Een paired domein van 128 AZ die DNA binden
o Volledig of partieel homeodomein
o Geconserveerd octapeptide
- Functie bij ontwikkeling
o Zintuigen
o Ledematen
o CZS
- 9 soorten
o Pax-9: sclerotoom, perivertebraal mesenchym. Mutatie  oligodontia.
o Pax-2: urogenitale tractus, CZS, ogen, binnenoor. Mutatie  oculaire-renale syndromen.
o Pax-4: pancreas. Mutatie  type II diabetes.

Helix-loop-helixproteïnen
Functie bij homo- en heterodimerisatie. Een naastgelegen basic region bindt
specifieke DNA sequenties. Deze structuur is vaak voorkomend bij TXN factoren die
myogenese reguleren.