Morfogeneze Pozn.: Jen několik poznámek bez záruky… (M. Š.)

replikace DNA, rýhování zprvu rychlá syntéza DNA bez měřitelné transkripce (krátká interfáze) proto 16 buněčná morula velká jako zygota po 12 synchronní mitóze obsahuje blastula 2 12 (=4096) buněk - zpomaluje se mitotická aktivita a počíná transkripce DNA epigenetické faktory zvláště důležité v morfogenezi = proteiny, organely, buňky a jejich vzájemné vztahy migrace buněk v embryogenezi

implantace na konci 1. týdne abnormální implantační místa deciduální reakce bilaminární blastoderm hypoblast - epiblast amniová dutina a dutina žloutkového váčku choriový vak trilaminární blastoderm migrace buněk epiblastu - primitivní proužek ektoderm - mezoderm - endoderm notochord neurální indukce kaudální morfogenetický systém segmentace

nutná podmínka: determinace a diferenciace buněk ale ne dostačující! - neuspořádaná masa buněk nedá vznik organismu musí být přítomna informace určující rozmístění bb. a tkání v prostoru a čase každá jednotlivá buňka se nachází v nehomogenním morfogenetickém poli, jehož vlastnostmi je o své poloze informována tuto poziční informaci předává dceřiným bb. Morfogeneze

V průběhu embryonálního vývoje vzniká hierarchie morfogenetických gradientů: determinace základního tělního plánů a mezodermu diferenciace orgánů indukcí z mezodermu další generace morfogenů se uplatní na základech orgánů - př. končetinové pupeny 1. embryonální indukce 2. poziční inf. nesená gradientem morfogenu 3. determinace bb. dobou pobytu v určité zóně 4. homeotické geny

= determinace buněk zárodečných listů jejich vzájemným kontaktem příklad: neurální indukce = determinace ektodermu podněty z přilehlého notochordu neurulace = přeměna neurální ploténky v trubici formace neuroepitelu bb. lahvovitého tvaru s hrdlem přivráceným k amniové dutině neurální ploténka kraniálně od Hensenova uzlu neurální brázdička neurální valy 1. embryonální indukce

koncentrační gradient určité látky (morfogenu) nese informaci o pozici buňky vzhledem k vysilateli dané látky příklad: diferenciace končetin z končetinových pupenů obratlovců - vývoj anteroposteriorní osy (palec-malíček) §začátek 30. den §horní končetiny dříve §mesenchymální výběžky z lat. ploténky §končetinový pupen den §prsty od 48. dne 2. poziční informace

§kuře: přední končetina má 3 prsty (2., 3., 4.) §jejich rozmístění regulováno morfogenem šířícím se z oblasti za 4. prstem ze zóny polarizační aktivity (ZPA) §největší koncentrace = 4. prst §při transplantaci ZPA do přední části  symetrický gradient  prsty apod.

3. doba pobytu §vývoj proximodistální osy končetin (= rameno - prsty) §apikální ektodermový výběžek (AER) l indukuje prolif. bb. mesenchymu - růstová zóna l reciproční interakce AER - mesenchym §poziční inf. - bb. dříve opouštějící RZ: humerus

homeotické geny - jejich různá aktivace (exprese) je první odpovědí buňky na polohu v morfogenetickém poli §utváření jednotl. tělních článků - homeotický gen determinuje utváření příslušného segmentu §jejich produkty velmi podobné = 1rodina prot. §nejv. homologie - homeodoména 60 AK, kterou kóduje úsek DNA = homeobox §na chromosomu tvoří HOM komplex l jejich pořadí odpovídá pořadí těl. článků 4. homeotické geny

§příklad homeotických genů: §končetiny: palec - malíček §zóna polarizační aktivity (ZPA) - difúze morfogenu = sonic hedgehog (shh) §poziční inf. určená shh je přeložena do exprese Hox-d genů

§kuře X kachna §signál indukující apoptózu - zástupci BMP (bone morphogenetic protein) family §u kuřete interdigitální exprese BMP §blok BMP  syndaktylie Apoptóza