66834 - BIOLOGIA DELLO SVILUPPO

Scheda insegnamento

  • Docente Maria Gabriella Maurizii

  • Crediti formativi 6

  • SSD BIO/06

  • Modalità di erogazione In presenza (Convenzionale)

  • Lingua di insegnamento Italiano

Anno Accademico 2017/2018

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.

Programma/Contenuti

 Introduzione alla Biologia dello Sviluppo: definizione di sviluppo e suo significato. Evoluzione storica della Biologia dello Sviluppo. I problemi 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. L'attivazione metabolica dell'uovo e suo significato. Cascata del fosfatidilinositolo. Movimenti e riarrangiamenti citoplasmatici dell'uovo.   Modalità di segmentazione in relazione al tipo di uovo: piani di divisione e simmetria. Segregazione di territori; controllo molecolare dei cicli di divisione (MPF e cicli bifasici); 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:  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: segnali e principali molecole  coinvolti. Modello di sviluppo del pollo: le fasi precoci dello sviluppo embrionale; 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. 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

 Developmental Biology 6° Ed , Scott F. Gilbert, Sinauer Associates Inc - Sunderland Mass.

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 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, in formato PDF, saranno consegnate agli studenti direttamente in aula al termine di ogni sessione tematica.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Maria Gabriella Maurizii