Startup do Desenvolvimento Humano

Apresentação em tema: "Startup do Desenvolvimento Humano"— Transcrição da apresentação:

1 Startup do Desenvolvimento Humano
Docente: Paulo de Oliveira Disciplina: Biologia do Desenvolvimento Biologia Humana 2012/2013 Discentes: Daniela Madeira, nº 29060 Inês Escoval, nº29778 Mafalda Gomes, nº29371

2 Noções Gerais (Cockburn, 2010) Blastómeros: são as primeiras células resultantes das sucessivas divisões mitóticas (segmentação) do zigoto. São células não especializadas que, na evolução embrionária, irão compor a mórula, a blástula, e a gástrula.

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4 Alterações Epigenéticas
Cromatina Paterna: Cromatina do espermatozóide é compactada por protaminas; Após a fecundação as protaminas são substituídas por histonas maternas pela glutationa; Descondensação do pronúcleo; Cromatina Materna: A cromatina materna mantém-se estável; Desmetilação do DNA: elimina marcas específicas de regulação Alterações Epigenéticas Rewirable gene regulatory networks in the preimplantation embryonic development of three mammalian species (2011) Dan Xie, Chieh-Chun Chen, Leon M. Ptaszek, Shu Xiao, Xiaoyi Cao, Fang Fang, Huck H. Ng, Harris A. Lewin, Chad Cowan and Sheng Zhong

5 Alterações Epigenéticas
(Jenkins, 2012)

6 Independência Genética do Embrião
EGA (Ativação do Genoma Embrionário) Degradação dos Factores Maternos Via Proteossoma DPP5 MYC CLOCK Num total de 147 genes relacionados com a depleção transcricional materna (4-8 células) EIF1AX POUSF TEAD4 … Independência Genética do Embrião OCT4– Sabe-se que exerce um papel na degradação do EGA, no entanto o seu papel ainda não está provado cientificamente;

7 Independência Genética do Embrião
Azul: Genes maternos presentes no blastómero; Vermelho: Genes de Factores de Transcrição do genoma do embrião Fig. 3 – (A) Marcadores genéticos envolvida na degradação do material genético materno ou/de ativação no genoma de 5 - a 8 - blastómeros .(C) Análise definitiva na fase de 5 - a 8 – células em comparação. (Galán 2010).

8 Compactação Alterações morfológicas; Maximiza o contacto intercelular;
É regulada pela Caderina E; Tem uma influência importante: Na perda de totipotência destes tecidos; Na morfogénese do blastocisto. Compactação

9 Mórula Ocorre a cavitação.
Há gradientes na expressão de determinados genes. Mórula

10 Blastocisto O embrião contém 2 tipos de células:
Embrioblasto – forma as três camadas germinativas; Trofoblasto -forma tecidos extra- embrionários Ocorre nidação. Blastocisto

11 Regulação da Expressão Genética
Fatores de Crescimento Fator de crescimento efeito Transforming Growth factor beta (TGF-β) Desenvolvimento do embrião através de mecanismos autócrinos e parácrinos. Regula eventos de diferenciação, transformação e maturação. Epidermal growth factor (EGF) Acelera a segmentação do blastocisto através da adição de anticorpos. Insuline and Insuline like growth factor (IGF) Estimula a proliferação celular e a formação do blastocisto. Regulação da Expressão Genética Fatores que provêm do trato reprodutivo da mãe ou inerentes ao embrião.

12 Regulação da Expressão Genética
Para além dos fatores referidos na tabela a cima, temos também como exemplos dessas proteínas e fatores de crescimento: Sinais de cálcio Problemas ao nível destes sinais num desenvolvimento inicial podem ser a origem de problemas num desenvolvimento mais avançado; Podem causar problemas a nível cromossómico e consequente interrupção da segmentação; Reguladores de funções celulares. Regulação da Expressão Genética Calcium signaling in human preimplantation Development: A review Calcium signaling in human preimplantation Development: A review

13 Regulação da Expressão Genética
Oct-4 Papel na evolução da toti/pluripotência; Actua no citoplasma; Aparece gradualmente no embrião. É um ponto de interrupção p27 Presente em múltiplos processos celulares; Importante na interrupção da segmentação do embrião; Regulação da Expressão Genética

14 Regulação da Expressão Genética
FAF1 (mouse) Complexo FAF1-p97 : Essencial no crescimento e sustentabilidade celular (a ablação de FAF1 e p97 leva a uma letalidade embrionária); FAF Deficiência em FAF leva á morte na fase de 2 blastómeros; FAF embrionária é detectada a partir de 4 blastómeros FAF1GT/GT Apresenta efeito materno sustenta a divisão celular até á fase de 2 células; É um ponto de interrupção; Regulação da Expressão Genética

15 Estabilidade cromossómica e euploidia
FILIA (mouse) FILIA Cinases (AURKA & PLK1) Estabilidade cromossómica e euploidia MAD2 Regulação da Expressão Genética A FILIA contribui para a estabilidade cromossómia e a euploidia, controlando as cinases (AURKA e PLK1) e a MAD2. É um ponto de interrupção na regulação da MAD2. É um ponto de interrupção;

16 Regulação da Expressão Genética
BORIS Expressão Função na meiose da oogénese e espermatócitos Oócitos Humanos Testículos (baixa concentração) Ovários O mRNA do BORIS presente no oócito é degradado durante a segmentação; Regulação da Expressão Genética Função: Limita a reorganização da cromatina e a reprogramação de células germinativas masculinas no testículo;

17 Regulação da Expressão Genética
SOX 2 Gene principal que controla as redes transcricionais necessárias para a pluripotência; O seu perfil de transcrição revela 2 grandes alterações: EGA Formação da mórula Pode heterodimerizar com Pou5f1; É um ponto de interrupção. Regulação da Expressão Genética

18 Transcriptase Reversa
Pode ter duas origens: Espermatozóide; Transcrição de LINE-1 e HERV (famílias de retrotransposões que codificam RT); Esta enzima encontra-se em baixos níveis nas células diferenciadas, e níveis altos nos tecidos embrionários. Inibição do LINE-1 resulta na inibição do desenvolvimento na fase de 2 ou 4 células. Regulação da Expressão Genética

19 O Papel das Mitocôndrias
Importante no desenvolvimento embrionário; Implica interação do genoma nuclear e mitocondrial; Existe uma correlação entra o número de mitocôndrias e a qualidade do oócito; O Papel das Mitocôndrias

20 Durante a segmentação os nutrientes de eleição são o Lactato e Piruvato;
A interconverção entre lactato e piruvato é catalizada, pela LDH com o NAD como coenzima A LDH-B é a que apresenta maior concentração durante a segmentação; O embrião obtém ATP através da fosforilação oxidativa Metabolismo LDH LDH – A LDH – B LDH – C Anomalias no desenvolvimento podem ser causadas por um defeito no metabolismo energético;

21 SUMO relaciona-se com o tráfego e o alvo de atuação, através de modificações pós transcricionais
Sumoilação participa em processos celulares como o transporte nuclear, regulação transcricional e apoptose  grande dinâmica dentro da célula Têm um papel importante no desenvolvimento pré- implantatório e maturação do oócito SUMO (Membrana Nuclear) SUMO 1 SUMO2 (Núcleo) SUMO3 (citoplasma) Metabolismo Foram encontrados mRNA’s SUMO em blastómeros nas fases 4-8, o que indica que os mesmos têm um papel importante no desenvolvimento pré-implantatório

22 Na fase de blastocistos os níveis de consumo de oxigénio e glucose aumentam;
Na fase de implantação do embrião há a produção de espécie reactivas de oxigénio; Metabolismo

23 Idade Materna & Anomalias Genéticas
Aneuploidias: É uma anomalia cromossómica, onde o número de cromossomas que integram os cromossomas homólogos presente no indivíduo é um número impar diferente de n, isto é uma monossomia (menos 1 cromossoma) ou trissomia (mais 1 cromossoma). Idade Materna & Anomalias Genéticas Verifica-se um aumento de aneuploidias durante a segmentação, quando se observa um aumento da idade materna (referente a idades superiores a 35 anos);

24 Dimorfismo & Anomalias Genéticas
Anomalias Pós-Meióticas: São por exemplo mosaicismo, poliploidias. Verifica-se um aumento de anomalias com a diminuição da capacidade de desenvolvimento embrionário e com o aumento do dimorfismo; Dimorfismo & Anomalias Genéticas São o tipo de anomalias cromossómicas mais frequentes;

25 Anomalias Cromossómicas
As anomalias numéricas são as mais frequentes. Ligadas à idade (ligado a barrigas de aluguer ou FIV): Do oócito Do útero Cromossomas com anomalias tem um desenvolvimento mais lento Anomalias Cromossómicas

26 Conclusão

27 Obrigado pela vossa atenção!