Somitogênese e determinação do campo de membro

14/05/2013O padrão embrionário égradualmente refinadohttp://www.youtube.com/watch?v=uaedzlrnBGY1) O corpo do artrópodo ésegmentado primeiro molecularmente(PARASEGMENTO) , depoisanatomicamente (SEGMENTO)2) Os SEGMENTOS são resultado dafusão da região posterior de umPARASEGMENTO com a regiãoanterior do próximoPARASEGMENTOhttp://genes.atspace.org/Figs/G873.gifSOMITOGÊNESEPergunta 1: Como é determinado o n. de somitos?Pergunta 2: Como é determinado onde serãoformados os membros?Richardson et al., Development 19981

14/05/2013(o que os somitos formarãoMesodermaIntermediárioMesodermaParaxialMesoderma LateralRins e GônadasNotocordaMúsculo,etcSistema Vascular eHematopoiéticoAnexosExtraembrionáriosÀ medida que o somito amadurece/diferenciaele “desmancha” no sentido anteror posterior (i.e.anterior amadurece primeiro)2

14/05/2013Estrutura da pele e músculo subjacenteOs derivados dos somitosEPIDERMEDERMEMÙSCULOEsclerótomovértebras ecostelasDermátomoMiótomodermeMúsculoOs esclerótomos se RESSEGMENTAM paraformar as vértebrasEsclerótomos individuaisFusão da região posterior doEsclerótomo A com a regiãoanterior do Esclerótomo B1) O corpo do artrópodo ésegmentado primeiro molecularmente(PARASEGMENTO) , depoisanatomicamente (SEGMENTO)ABAB2) Os SEGMENTOS são resultado dafusão da região posterior de umPARASEGMENTO com a regiãoanterior do próximoPARASEGMENTOhttp://genes.atspace.org/Figs/G873.gif3

14/05/2013)Pergunta 1: Como é determinado o n. de somitos?O mesoderma paraxial não tem sinalização BMPA) Como é definidoo mesodermasomítico(paraxial)?B) O que gera aperiodicidade dasomitogêneseRichardson et al., Development 1998A expressão de noggin na região paraxial inibe BMP,permitindo a somitogêneseO que acontece se adicionarmos noggin A MAIS dolado direito?4

14/05/2013Pergunta 1: Como é determinado o n. de somitos?A) Como sãoformados ossomitosOs somitos são formados :a) De forma periódicab) Bilateralc) Com identidade anteroposteriord) Com identidade axialB) O que gera aperiodicidade dasomitogêneseRichardson et al., Development 1998Expressão do Gene hairy (fator detranscriçãoO gene hairy1 é expresso periodicamente no mesoderma présomíticoCultivadoFixadoFase I: células pré-somíticas caudais expressando hairy1Fase II: desaparecimento da expressão de hairy1 caudalFase III: formação do somito e restrição da expressão de Hairy a porção posterior dosomito a ser formadoO “relógio” interno serviria para :1) Definir o grupo de células que farão parte do mesmo somito2) Definir o momento da formação de um somitoHairy 1 e o relógio de segmentação5

14/05/2013Como que a cliclagem interna se sustenta? Os somitos são formados :a) De forma periódicab) Bilateralc) Com identidade anteroposteriord) Com identidade axialModelo para determinação de segmentos nomesoderma presomíticoA formação antero-posterior de somitos é determinada poruma “maré” de FGF gerada pela região mais posterior doembriãoFgf8Olivier Pourquié, "Segmentation and somitogenesis in vertebrates," inAccessScienceEsquema do modelo Clock-wavefront (Relógio-Maré)http://www.youtube.com/watch?v=FRuKxR0T5WQHairyFGF6

14/05/2013Mesoderma pré-somítico= nhoque antes de cortarFrequência de corte da faca= ciclo de hairyhttp://www.youtube.com/watch?v=9wrBROwoRSkVelocidade de passagem do tubo de massa de batata= FGFComo que ocorre a quebra morfológica dos segmentos?A carreira de um somito: De célula mesenquimal domesoderma lateral para um agregado celularYoutubeOs somitos são formados :a) De forma periódicab) Bilateralc) Com identidade anteroposteriord) Com identidade axialOs somitos individuais têm uma identidade anteroposterior7

14/05/2013Vertebrados Superiores têm 4 grupos de gene Hox(Genes Hox eidentidade anteroposteriordos somitosEm vertebrados o eixo A/P do tubo neural também épadronizado por genes Hox)Assim como em invertebrados, em vertebrados o LIMITEANTERIOR do domínio de expressão de cada gene Hox é maisclaro do que o limite posteriorSomitos8

14/05/2013Perda de genes Hox específicosgeram perdas de segmentosvertebrais específicosA notocorda inibe a sinalização do BMP (Bone MorphogenicProtein), um ligante da família TGF-betaDeleção de Hox10Existe um gradienteantero-posterior de Wnt,BMPs, FGFs e ácidoretinóicoDeleção de Hox11Esta diferença de expressão persiste até estágios posterioresO ácido retinóico determina o padrão de expressão de Hoxnos somitosÀcidoRetinóiconormalSem ácidoretinóicoÁcido retinóico altera a identidade das vértebrasCONTROLELIMITE POSTERIORPergunta 1: Como é determinado o n. de somitos?Pergunta 2: Como é determinado onde serãoformados os membros?9

14/05/2013Que mecanismos poderiam gerar a diferençafilogenética nos n. de somitos?1) Ciclo Celular3151)Ciclo Celular2)Apoptose3)Ciclagem do relógio internocorn snake (Pantherophis Guttatus) : 315House snake (Lamprophis Fuliginosus): 300Whiptail Lizare (Aspidoscelis uniparens): 90zebra-fish (Danio rerio): 31chicken ( Gallus gallus): 55mouse ( Mus musculus) 655590 300Nature 2008Tamanho do mesoderma pré-somítico não éproporcional à diferença de n. de somitos3) Ciclagem do relógio internocorn snake (Pantherophis Guttatus) : 315zebra-fish (Danio rerio): 31chicken ( Gallus gallus): 55mouse ( Mus musculus) 65Mas… os somitos de cobra são 3x menores que de galinha ou de camudongo3) Ciclagem do relógio internoPergunta 2: Como é determinado onde serãoformados os membros?http://www.youtube.com/watch?v=gwtLL29bfnE10

14/05/2013Hoxc 8 está sempre no segmento torácico entre os membrosHIPÓTESE:Hoxc8 DETERMINA A REGIÃODO FLANCO e o Hoxc6 OMEMBRO ANTERIORRichardson et al., Development 1998PORQUÊ AS COBRAS NÃO TÊM PERNAS?No embrião de Booidea, existe rudimentos de membro inferior na região cloacalHoxc6Hoxc811