Samenvatting Humane
ontwikkeling
Humane levenscyclus van de mens & Developmental biology
Hoofdstuk 1: Inleiding embryogenese: een samenspel tussen cellen en eiwitten...............................................2
Differentiële genexpressie ligt ten grondslag aan celdifferentiatie................................................................2
Inductie en paracriene factoren: van celsignalering naar differentiatie.........................................................2
Paracriene factoren.........................................................................................................................................2
Concentratiegradiënt.......................................................................................................................................3
4 grote families van paracriene factoren........................................................................................................3
Hoofdstuk 2: Gametogenese................................................................................................................................4
Man: productie van de gameten = spermatogenese......................................................................................4
Vrouw: productie van gameten = oögenese...................................................................................................5
Hoofdstuk 3: Bevruchting en implantatie............................................................................................................8
Morula.............................................................................................................................................................8
Blastula............................................................................................................................................................9
Implantatie.......................................................................................................................................................9
Hoofdstuk 4: de tweede ontwikkelingsweek: trofoblast en embryoblast..........................................................10
Hoofdstuk 5: de derde ontwikkelingsweek: gastrulatie.....................................................................................11
Migratie van epiblastcellen door de primitiefgroeve en de primitiefknop...................................................11
Specificatie van de drie kiemlagen................................................................................................................11
Bepaling van de 3 lichaamsassen..................................................................................................................12
Hoofdstuk 6: de vierde tot achtste ontwikkelingsweek: differentiatie van de 3 kiemlagen..............................13
Embryonale krommingen..............................................................................................................................13
Differentiatie van het mesoderm: paraxiaal..................................................................................................14
Specificatie van de somieten over de AP as: regulatie door homeoboxgenen.............................................14
Differentiatie van het mesoderm: intermediair............................................................................................15
Differentiatie van het mesoderm: lateraal....................................................................................................17
Differentiatie van het ectoderm: zenuwstelsel en neurale lijst....................................................................18
Differentiatie van het endoderm: ontwikkeling tractus digestivus...............................................................19
Hoofdstuk 7: foetale groei..................................................................................................................................21
Lengtegroei....................................................................................................................................................22
Gewichtsgroei................................................................................................................................................22
Uitwendige groei van de uterus....................................................................................................................22
Lichaamsverhoudingen tijdens foetale periode............................................................................................22
Energiebehoefte van de foetus.....................................................................................................................22
Lichaamssamenstelling..................................................................................................................................22
Placenta.........................................................................................................................................................23
Moederlijke zijde van de placenta.................................................................................................................23
Functie van de placenta.................................................................................................................................24
Vruchtwater...................................................................................................................................................24
Hoofdstuk 8: ontwikkeling van de vitale organen.............................................................................................25
Longen...........................................................................................................................................................25
Nieren............................................................................................................................................................26
Centraal zenuwstelsel....................................................................................................................................27
,Hoofdstuk 1: Inleiding embryogenese: een samenspel tussen cellen
en eiwitten
Er zijn twee verschillende perspectieven van waaruit de embryogenese beschouwd kan
worden: het morfologische en het moleculaire perspectief. Het morfologische perspectief
duidt op de vormveranderingen die plaatsvinden. Door celdeling ontstaan meerdere cellen
die vervolgens differentiëren in verscheidene celtypen en die zich vormen tot verschillende
structuren en/of organen. Het moleculaire perspectief duidt op de moleculen, met name
eiwitten, die de vormveranderingen aansturen, controleren en mogelijk maken. Eiwitten
worden gemaakt op basis van DNA en verzorgen ofwel functies binnen die cel, of
beïnvloeden juist het gedrag van een andere cel wanneer het eiwit afgegeven wordt. De
twee perspectieven zijn met elkaar verbonden.
Differentiële genexpressie ligt ten grondslag aan celdifferentiatie
DNA is georganiseerd in chromosomen en bevat genen die coderen voor eiwitten. De
geproduceerde eiwitten hebben zeer uiteenlopende biologische functies. Niet alle
aanwezige genen zijn actief = sprake van differentiële genexpressie = verschillende celtypen
kunnen verschillende sets van genen tot expressie brengen. Welke genen actief zijn wordt
bepaald door (combinatie van) specifieke transcriptie factoren. Dit gebeurd al in het stadium
van de morula, waarbij de cellen aan de rand, het toekomstige trofectoderm, andere genen
tot expressie gaan brengen dan de cellen in het binnenste celmassa.
- Cellen aan rand: Cdx2 en binnenste celmassa: Oct3/4
De aan- of afwezigheid van deze specifieke transcriptiefactoren leidt tot verschillen in de
expressie van genen in de binnenste en buitenste cellen. Daardoor veranderen de
celeigenschappen ten opzichte van elkaar. Trofectoderm ontwikkelt tot de voedende
placenta en de binnenste celmassa tot het ‘embryo proper’: het echte embryo.
Inductie en paracriene factoren: van celsignalering naar differentiatie
Inductie = eiwitten worden afgegeven door een bepaalde groep cellen en worden vervolgens
ontvangen door een andere groep van cellen. De afgevende cellen = inducers en de
ontvangende cellen = competente responders.
Inducercel geeft specifieke eiwitten af die vervolgens binden aan receptor op celoppervlak
van competente responder. Deze receptor steekt door het celmembraan heenen is dus de
verbinding tussen extracellulair en intracellulair domein. Receptor zet het signaal van het
eiwit om binnen de respondercel. Eerst bindt het eiwit de receptor, dan activeert het eiwit
de receptor, dan treden er allerlei vormen van intracellilair signaaloverdracht plaats. Een
vorm van signaaloverdracht is het binden van één of meerdere fosfaatgroepen. De receptor
bindt fosfaatgroepen aan een ander specifiek eiwit. Door de fosforylering verandert de
activiteit van dat eiwit kunnen het volgende eiwit beïnvloeden. Zo kan de inducercel het
gedrag van de respondercel beïnvloeden: op het gebied van celdeling, veranderde
genexpressie of veranderde celmotiliteit.
Paracriene factoren
De signaaleiwitten die afgegeven worden zijn paracriene factoren. Het zijn factoren die
inwerken op naburige responder. Andere soorten eiwitten gebruiken een vergelijkbare
naamgeving:
- Autocrien: de factoren werken in op dezelfde cel die ze uitscheidt
, - Juxtacrien: de factor zit vast aan celmembraan van de inducer en bindt aan receptor
van de aangrenzende cel
- Endocrien: de factoren (hormonen) worden getransporteerd door het bloed naar hun
doelcellen
Concentratiegradiënt
Paracriene factoren vormen een concentratiegradiënt. Dichtbij de inducercel is de
concentrtaie hoog en verder weg neemt deze af. Dit resulteert in een variatie in de reactie
van de respondercellen. Die reactie is afhankelijk van de concentratie van de paracriene
factoren. Er is niet slechts één paracriene factor aanwezif op dezelfde locatie
overlappende en tegengestelde concentratiegradiënten. De combinatie van twee signalen
bepaalt wat de identiteit van de cel zal worden. Cel locatie wordt vertaald, via concentratie
van paracriene factoren naar cel specificatie.
4 grote families van paracriene factoren
Paracriene factoren zijn sterk evolutionair geconserveerd. Een groot deel van onze huidige
kennis van deze factoren en hun signalering stamt uitonderzoek in de Drosophila
melanogaster (fruitvlieg).
De meeste paracriene factoren kunnen worden gegroepeerd in 4 families op basis van hun
structuur:
- Fibroblast growth factor (FGF) familie
- Hedgehog (HH) familie
- Wingless (Wnt) familie
- Transforming growth factor beta (TGF-B) superfamilie
ontwikkeling
Humane levenscyclus van de mens & Developmental biology
Hoofdstuk 1: Inleiding embryogenese: een samenspel tussen cellen en eiwitten...............................................2
Differentiële genexpressie ligt ten grondslag aan celdifferentiatie................................................................2
Inductie en paracriene factoren: van celsignalering naar differentiatie.........................................................2
Paracriene factoren.........................................................................................................................................2
Concentratiegradiënt.......................................................................................................................................3
4 grote families van paracriene factoren........................................................................................................3
Hoofdstuk 2: Gametogenese................................................................................................................................4
Man: productie van de gameten = spermatogenese......................................................................................4
Vrouw: productie van gameten = oögenese...................................................................................................5
Hoofdstuk 3: Bevruchting en implantatie............................................................................................................8
Morula.............................................................................................................................................................8
Blastula............................................................................................................................................................9
Implantatie.......................................................................................................................................................9
Hoofdstuk 4: de tweede ontwikkelingsweek: trofoblast en embryoblast..........................................................10
Hoofdstuk 5: de derde ontwikkelingsweek: gastrulatie.....................................................................................11
Migratie van epiblastcellen door de primitiefgroeve en de primitiefknop...................................................11
Specificatie van de drie kiemlagen................................................................................................................11
Bepaling van de 3 lichaamsassen..................................................................................................................12
Hoofdstuk 6: de vierde tot achtste ontwikkelingsweek: differentiatie van de 3 kiemlagen..............................13
Embryonale krommingen..............................................................................................................................13
Differentiatie van het mesoderm: paraxiaal..................................................................................................14
Specificatie van de somieten over de AP as: regulatie door homeoboxgenen.............................................14
Differentiatie van het mesoderm: intermediair............................................................................................15
Differentiatie van het mesoderm: lateraal....................................................................................................17
Differentiatie van het ectoderm: zenuwstelsel en neurale lijst....................................................................18
Differentiatie van het endoderm: ontwikkeling tractus digestivus...............................................................19
Hoofdstuk 7: foetale groei..................................................................................................................................21
Lengtegroei....................................................................................................................................................22
Gewichtsgroei................................................................................................................................................22
Uitwendige groei van de uterus....................................................................................................................22
Lichaamsverhoudingen tijdens foetale periode............................................................................................22
Energiebehoefte van de foetus.....................................................................................................................22
Lichaamssamenstelling..................................................................................................................................22
Placenta.........................................................................................................................................................23
Moederlijke zijde van de placenta.................................................................................................................23
Functie van de placenta.................................................................................................................................24
Vruchtwater...................................................................................................................................................24
Hoofdstuk 8: ontwikkeling van de vitale organen.............................................................................................25
Longen...........................................................................................................................................................25
Nieren............................................................................................................................................................26
Centraal zenuwstelsel....................................................................................................................................27
,Hoofdstuk 1: Inleiding embryogenese: een samenspel tussen cellen
en eiwitten
Er zijn twee verschillende perspectieven van waaruit de embryogenese beschouwd kan
worden: het morfologische en het moleculaire perspectief. Het morfologische perspectief
duidt op de vormveranderingen die plaatsvinden. Door celdeling ontstaan meerdere cellen
die vervolgens differentiëren in verscheidene celtypen en die zich vormen tot verschillende
structuren en/of organen. Het moleculaire perspectief duidt op de moleculen, met name
eiwitten, die de vormveranderingen aansturen, controleren en mogelijk maken. Eiwitten
worden gemaakt op basis van DNA en verzorgen ofwel functies binnen die cel, of
beïnvloeden juist het gedrag van een andere cel wanneer het eiwit afgegeven wordt. De
twee perspectieven zijn met elkaar verbonden.
Differentiële genexpressie ligt ten grondslag aan celdifferentiatie
DNA is georganiseerd in chromosomen en bevat genen die coderen voor eiwitten. De
geproduceerde eiwitten hebben zeer uiteenlopende biologische functies. Niet alle
aanwezige genen zijn actief = sprake van differentiële genexpressie = verschillende celtypen
kunnen verschillende sets van genen tot expressie brengen. Welke genen actief zijn wordt
bepaald door (combinatie van) specifieke transcriptie factoren. Dit gebeurd al in het stadium
van de morula, waarbij de cellen aan de rand, het toekomstige trofectoderm, andere genen
tot expressie gaan brengen dan de cellen in het binnenste celmassa.
- Cellen aan rand: Cdx2 en binnenste celmassa: Oct3/4
De aan- of afwezigheid van deze specifieke transcriptiefactoren leidt tot verschillen in de
expressie van genen in de binnenste en buitenste cellen. Daardoor veranderen de
celeigenschappen ten opzichte van elkaar. Trofectoderm ontwikkelt tot de voedende
placenta en de binnenste celmassa tot het ‘embryo proper’: het echte embryo.
Inductie en paracriene factoren: van celsignalering naar differentiatie
Inductie = eiwitten worden afgegeven door een bepaalde groep cellen en worden vervolgens
ontvangen door een andere groep van cellen. De afgevende cellen = inducers en de
ontvangende cellen = competente responders.
Inducercel geeft specifieke eiwitten af die vervolgens binden aan receptor op celoppervlak
van competente responder. Deze receptor steekt door het celmembraan heenen is dus de
verbinding tussen extracellulair en intracellulair domein. Receptor zet het signaal van het
eiwit om binnen de respondercel. Eerst bindt het eiwit de receptor, dan activeert het eiwit
de receptor, dan treden er allerlei vormen van intracellilair signaaloverdracht plaats. Een
vorm van signaaloverdracht is het binden van één of meerdere fosfaatgroepen. De receptor
bindt fosfaatgroepen aan een ander specifiek eiwit. Door de fosforylering verandert de
activiteit van dat eiwit kunnen het volgende eiwit beïnvloeden. Zo kan de inducercel het
gedrag van de respondercel beïnvloeden: op het gebied van celdeling, veranderde
genexpressie of veranderde celmotiliteit.
Paracriene factoren
De signaaleiwitten die afgegeven worden zijn paracriene factoren. Het zijn factoren die
inwerken op naburige responder. Andere soorten eiwitten gebruiken een vergelijkbare
naamgeving:
- Autocrien: de factoren werken in op dezelfde cel die ze uitscheidt
, - Juxtacrien: de factor zit vast aan celmembraan van de inducer en bindt aan receptor
van de aangrenzende cel
- Endocrien: de factoren (hormonen) worden getransporteerd door het bloed naar hun
doelcellen
Concentratiegradiënt
Paracriene factoren vormen een concentratiegradiënt. Dichtbij de inducercel is de
concentrtaie hoog en verder weg neemt deze af. Dit resulteert in een variatie in de reactie
van de respondercellen. Die reactie is afhankelijk van de concentratie van de paracriene
factoren. Er is niet slechts één paracriene factor aanwezif op dezelfde locatie
overlappende en tegengestelde concentratiegradiënten. De combinatie van twee signalen
bepaalt wat de identiteit van de cel zal worden. Cel locatie wordt vertaald, via concentratie
van paracriene factoren naar cel specificatie.
4 grote families van paracriene factoren
Paracriene factoren zijn sterk evolutionair geconserveerd. Een groot deel van onze huidige
kennis van deze factoren en hun signalering stamt uitonderzoek in de Drosophila
melanogaster (fruitvlieg).
De meeste paracriene factoren kunnen worden gegroepeerd in 4 families op basis van hun
structuur:
- Fibroblast growth factor (FGF) familie
- Hedgehog (HH) familie
- Wingless (Wnt) familie
- Transforming growth factor beta (TGF-B) superfamilie
