66834 - BIOLOGIA DELLO SVILUPPO

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente ha conoscenze sul differenziamento attraverso lo studio dello sviluppo embrionale in diversi modelli di invertebrati e vertebrati; consegue inoltre una visione integrata e storica degli approcci sperimentali che hanno consentito lo sviluppo di questa disciplina e dei contributi da questa apportati allo studio dell'evoluzione.

Contenuti

 Introduzione alla Biologia dello Sviluppo. Evoluzione storica della Biologia dello Sviluppo. L'approccio anatomico, sperimentale, genetico e molecolare applicati allo studio di questa disciplina.  Gametogenesi: spermatogenesi ed ovogenesi.  Fecondazione: aspetti generali della fecondazione esterna (riccio di mare) e fecondazione interna (mammiferi). Meccanismi di interazione tra i gameti. Blocco della polispermia.  Cascata del fosfatidilinositolo. L'attivazione metabolica dell'uovo e suo significato. Movimenti e riarrangiamenti citoplasmatici dell'uovo. Modalità  di segmentazione: piani di divisione e simmetria; controllo molecolare dei cicli di divisione (MPF e cicli bifasici); Segregazione di territori e ruolo dei geni materni nella segmentazione. Attivazione del genoma zigotico (transizione medio-blastula). Formazione della blastula; tipi di blastule. Aspetti generali della gastrulazione: movimenti cellulari; tipi di movimenti morfogenetici; organizzazione dei territori; mappe dei territori presuntivi; formazione dei foglietti embrionali.  Determinazione del destino cellulare. Acquisizione del fenotipo differenziato: commitment, specificazione, determinazione.  Differenze tra sviluppo a mosaico e sviluppo regolativo: gli esperimenti di Roux e di Driesch. Comunicazione fra cellule nello sviluppo:  le giunzioni gap;  le molecole d'adesione CAM, le Caderine, le Integrine.  Induzione e competenza: i fattori paracrini e le principali vie di trasduzione del segnale. 

Organismi modello:

Modello di sviluppo Xenopus laevis: le fasi iniziali dello sviluppo. La formazione dell' asse dorso-ventrale: esperimenti di Spemann e Mangold;  il centro di Nieuwkoop: l'induzione del mesoderma dorsale e la formazione dell'organizzatore. Segnali diffusibili e molecole coinvolte nella dorsalizzazione: ruolo della beta-catenina. I gradienti Wnt e BMP nella formazione degli assi. Induzione del mesoderma intermedio e ventrale. Differenziamento dell'ectoderma neurale. La formazione dell'asse antero-posteriore: principali molecole  coinvolte.

Modello di sviluppo Gallus gallus: le fasi precoci dello sviluppo embrionale. La gastrulazione, la determinazione degli assi e sua comparazione con Xenopus. La formazione degli annessi extra-embrionali e loro significato evolutivo. 

Modello di sviluppo del topo: gli aspetti peculiari della segmentazione, la fase di compattazione, la formazione della massa cellulare interna e degli annessi extra-embrionali. La fase di pre e post-impianto della blastocisti nell'uomo e nel topo. La determinazione dell'asse antero-posteriore le molecole coinvolte e comparazione con gli altri modelli trattati.. Caratteristiche e proprietà  delle cellule staminali embrionali. I geni omeotici nello sviluppo embrionale dei vertebrati.  

Al termine del corso sarà  messo a disposizione di tutti gli studenti un programma aggiornato e molto dettagliato degli argomenti svolti a lezione.

 

Testi/Bibliografia

 Biologia dello Sviluppo 5° Ed condotta sull'11 edizione americana, Scott F. Gilbert and Michael J.F. Barresi, Zanichelli Ed.

Biologia dello Sviluppo , seconda edizione condotta sulla quinta edizione inglese, Lewis Wolpert, Zanichelli Ed.

Metodi didattici

L'insegnamento comprende 40 ore di lezioni frontali in aula e 12 ore (1CFU)di laboratorio. L'esperienza di laboratorio mira a far prendere familiarità con le tecniche immunoistochimiche applicabili allo studio del differenziamento cellulare. Gli studenti suddivisi in più turni, avranno a disposizione una dispensa con i presupposti e i protocolli dell'esperimento e la strumentazione necessaria. Durante le lezioni frontali ed il laboratorio sarà stimolata la discussione sugli argomenti trattati.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La prova d'esame mira a verificare l'apprendimento degli argomenti trattati durante il corso, nonchè l'acquisizione degli strumenti razionali e metodologici necessari per presentare e discutere temi inerenti il corso ma non affrontati durante le lezioni. L'esame è orale e comprende due fasi consecutive: 1) presentazione in power point e discussione di un argomento, scelto dallo studente, utilizzando articoli scientifici presi dalla letteratura recente e concordati con il docente; 2) domande sugli argomenti del corso e del laboratorio. Ciascuna parte viene valutata in trentesimi e il voto finale risulterà dalla media dei voti. Per sostenere la prova d'esame è necessaria l'iscrizione su Almaesami.

Strumenti a supporto della didattica

Slides power point,  videoproiettore, PC. Le presentazioni delle lezioni, in formato PDF, saranno messe a disposizione degli studenti attraverso la piattaforma IOL al termine di ogni sessione tematica.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Maria Gabriella Maurizii