Embryologie I - T
Werbung
Embryologie I Fred Sinowatz Fred Sinowatz 1 Warum soll man Embryologie studieren? Embryologia medicinae fundamentum ? Viele wissenschaftliche und praktische Anwendungen Mikromanipulation von Embryonen Klonierung Fred Sinowatz 2 Transgene Tiere Organe für Tranplantationen Fred Sinowatz 3 Bio-Pharming Milchdrüse als „Bioreaktor Fred Sinowatz 4 Stammzellen Fred Sinowatz 5 Fehlbildungen Trisomie 21 Fallot Tetralogie Fred Sinowatz 6 Vorlesungsunterlagen Lehrbuch der Embryologie der Haustiere I. Rüsse u. F. Sinowatz 3. Auflage 2008 Fred Sinowatz 7 Allgemeine Prinzipien der Entwicklung Pränatale Ontogenese Blastogenese Embryonalperiode Fetalperiode Scheitel-Steiß-Länge = SSL Postnatale Ontogenese Fred Sinowatz 8 Historischer Hintergrund: Erste Anfänge Aristoteles: 4. Jahrhundert v. Chr. „Kleine Tiere, wie Fliegen und Würmer, entwickeln sich aus Staub und Erde Epigenesis Galen, 2. Jahrhundert v. Chr. Erstes Buch über die Entwicklung des Fetus Fred Sinowatz 9 Historischer Hintergrund: Mittelalter Leonardo da Vinci Messung des embryonalen Wachstums Harvey, 1651 Blutzirkulation in Embryos und Feten Fred Sinowatz 10 Historischer Hintergrund Präformations-Theorie Mitte des 18. Jahrhunderts: Die Entwicklung erfolgt durch Wachstum von Strukturen, die bereits „präformiert in den Keimzellen vorhanden sind Die Theorie entstand aus den ersten mikroskopischen Beobachtungen von Ei- und Samenzellen durch Leeuwenhook, Hartsoeker and Malpighi Fred Sinowatz 11 Historischer Hintergrund Epigenese Im Lauf der Entwicklung entstehen immer komplexere Gewebe und Organe. Entwicklung erfolgt durch Wachstum und Differenzierung C. F. Wolff: Der Embryo besteht zunächst aus einer formlosen Ansammlung von Globuli (Zellen), die sich allmählich zu Organanlagen und später zu Organen entwickeln. Fred Sinowatz 12 Historischer Hintergrund Karl Ernst von Baer entdeckt die Eizelle beim Hund Seine Arbeit trug wesentlich zur Entwicklung der Zell-Theorie bei „Gesetz der Embryonenähnlichkeit Fred Sinowatz 13 Historischer Hintergrund Ernst Haeckel: “Die Ontogenese ist eine kurze Rekapitulaiton der Phylogenese 1866 Biogenetisches Grundgesetz Fred Sinowatz 14 Wachstum Normales Wachstum isometrisch allometrisch Zellproliferation Zellvergrößerung Zunahme der Interzellularsubstanz Fred Sinowatz 15 Zellzyklus Interphase G1-Phase Restriktionspunkt Mitose Trigger Protein S-Phase G2-Phase Fred Sinowatz 16 Zellvergrößerung ZNS: Purkinje-Zellen, Pyramidenzellen Hypertrophie Fred Sinowatz 17 Zunahme der Interzellularsubstanz Amorphe Grundsubstanz: Glykosaminoglykane Faserbildende Proteine: Kollagene, Elastin Fibronektin Wachstumsfaktoren: FGF-1 FGF-2 IZS beeinflußt Proliferation, Form und Differenzierung von Zellen Fred Sinowatz 18 Pathologisches Wachstum Tumore: autonomes Wachstum Gutartige (benigne) Tumore Bösartige (maligne) Tumore q Karzinome q Sarkome Mamma-Carcinom, Katze Kennzeichen bösartiger Tumore • Infiltrative Wachstum • Metastasen • Rezidive Fred Sinowatz 19 Karzinogenese Chromosomale Veränderungen Proto-Onkogene Onkogene c-myc: nukleäres Protein c-ras: GTP bindende Proteine Prostata-Carcinom Fred Sinowatz 20 Karzinogenese Tumorantigene Onkofetale Antige alpha-Fetoprotein Carcino-embryonales Antigen Alpha-Fetoprotein Fred Sinowatz 21 Zelluläre Mechanismen der Entwicklung Normalerweise: Konstantes Genom in allen Zellen Chromosomenbänderung, z.B durch Giemsa-Färbung Fred Sinowatz 22 Konstanz des Genoms Kerntransplantation Fred Sinowatz 23 Chromosome painting Zentromere Telomere 24 Fred Sinowatz Chimären Chimären: Aggregate genetisch unterschiedlicher Zelltypen Aggregations- Chimären Injektions- Chimären Fred Sinowatz 25 Zelldifferenzierung Biochemische Differenzierung Morphologische Differenzierung Differentielle Genexpression Kontrolle der Genexpression auf dem Niveau der DNS-Transkription Zellgedächtnis Fred Sinowatz 26 Determination Eine Zelle ist dann determiniert, wenn sie eine sich selbst erhaltende Änderung ihrer Eigenschaften durchgemacht hat, die sie und ihre Nachkommen von anderen Zellen des Embryos unterscheidet, und die für diese Nachkommen eine bestimmte Entwicklungsrichtung festlegt. Fred Sinowatz 27 Determination Spemann: Transplantationsexperimente mit Molchkeimen Fred Sinowatz 28 Drosophila Homöotische Gene Homeotic genes are conserved within the animal kingdom Fred Sinowatz 29 Homöobox-Gene Homöobox: Hochgradig konservierter DNA-Abschnitt (183 bp) Kodiert ein Protein aus 61 Aminosäuren Helix-turn-helix Motiv Transkriptionsfaktor HOM: Drosophila melanogaster Hox: Maus HOX: Mensch Fred Sinowatz 30 Homöotische Mutationen Fred Sinowatz 31 Induktion Spemann: Urmundlippe ist primärer Induktor Fred Sinowatz 32 Induktion Augenentwicklung primärer Induktor sekundärer Induktor tertiärer Induktor Prospektive Bedeutung Prospektive Potenz Fred Sinowatz 33 Interaktionen von Epithel und Mesenchym Direkter Zellkontakt Wachstumsfaktoren Parakrinie Fred Sinowatz 34 Interaktionen von Epithel und Mesenchym Gut untersucht bei der Entwicklung von Hautanhangsorganen Milchdrüse Akzessorische Geschlechtsdrüsen Fred Sinowatz 35
