Inhoudstafel: Moleculaire Ontwikkelingsbiologie
Hoofdstuk 1: Inleiding ................................................................................................................ 2
Hoofdstuk 2: Algemene concepten ............................................................................................ 2
Hoofdstuk 3: Genen en ontwikkeling ......................................................................................... 2
Hoofdstuk 4: Cellulaire basis v/d morfogenese ......................................................................... 3
Hoofdstuk 5: Cel-Cel communicatie ........................................................................................... 3
Hoofdstuk 8a: Amfibieen ........................................................................................................... 5
Hoofdstuk 8b: Vissen .................................................................................................................. 6
Hoofdstuk 9: De kip .................................................................................................................... 7
Hoofdstuk 10: Zoogdieren .......................................................................................................... 8
Hoofdstuk 11: CZS en epidermis in vertebraten ........................................................................ 8
Hoofdstuk 13: Neurale kamcellen en axonale specificiteit ........................................................ 9
Hoofdstuk 14: Paraxiaal en Intermediair mesoderm ............................................................... 10
Hoofdstuk 15: Laterale Plaat Mesoderm en Endoderm .......................................................... 11
Hoofdstuk 16: Ontwikkeling van ledematen in vertebraten ................................................... 12
Hoofdstuk 17: Geslachtsdeterminatie ..................................................................................... 13
Hoofdstuk 18: Embryonale en Adulte stamcellen ................................................................... 14
Examen: mogelijke afwijkingen gegeven op foto .................................................................... 14
Examen: belangrijke punten .................................................................................................... 15
,Hoofdstuk 1: Inleiding
Teratologie = anatomische abnormaliteiten door mutante genen of substanties in de
omgeving
Preformatie vs epigenese
Klievingsdelingen → blastulatie → gastrulatie → morfogenese en organogenese → larvale
stadium → gametogenese → bevruchting
Hoofdstuk 2: Algemene concepten
Genexpressie → cellulair gedrag → eiwitproductie/splicing/PTMs → ontwikkeling
Determinatie-toestand: gedetermineerd vs niet-gedetermineerd (ontwikkelt de cel zich
zoals zijn oorspronkelijke omgeving of wordt deze nog beinvloedt door de nieuwe omgeving)
Specificatie = hoe een cel zich ontwikkelt los van omgevingsfactoren (in isolatie) op een
bepaald tijdstip
Determinatie neemt gradueel toe tijdens de ontwikkeling
Inducerende signalen via een morfogen (gesecreteerde factor) → selecteert een respons in
de naburige cellen die competent zijn. Een cel is competent indien deze over receptoren
beschikt die reageren op het morfogen.
Respons op morfogen hangt af van: tijdstip in ontwikkeling, weefseltype,
concentratiegradiënt (afhankelijk van positie).
Hoofdstuk 3: Genen en ontwikkeling
→ Genomische equivalentie = elke cel beschikt over hetzelfde genoom
→ In elke gedifferentieerde cel komt een beperkt en specifiek deel van het genoom tot expressie
→ Nucleaire potentieel neemt progressief af = naarmate de cel verder ontwikkeld is, zal
deze over minder vermogen beschikken om de volledige ontwikkeling te sturen
(uitzonderingen: cellen die pluripotent blijven)
Waarom kloneren? Transgene dieren maken voor de productie van recombinante (humane)
eiwitten.
Functie van een gen in de ontwikkeling bepalen:
- mRNA localisatietechnieken: waar en wanneer komt het genproduct tot expressie?
- gain-of-function-experimenten → overexpressie, misexpressie
- loss-of-function-experimenten → knockdown, knockout
, Hoofdstuk 4: Cellulaire basis v/d morfogenese
Morfogenese: veranderingen in... → multicellulaire schikkingen tot weefsels en organen
1. Richting en aantal celdelingen
2. Celvorm
3. Celmigratie
4. Celgroei
5. Celdood
6. Celmembraan en extracellulaire matrix
Elementen voor morfogenese:
→ Differentiële celaffiniteit zorgt voor selectieve herkenning van cellen en voor hun
specifieke ligging in weefsels en organen → belangrijke rol bij migratie en herschikking
→ onderzoeken door reaggregatie
→ Differentiële adhesie: cellen vormen eerder aggregaten met de laagste vrije energie
tussen de oppervlakke
- Celadhesie molecules (vnl cadherines): Calcium-afhankelijke cel-cel
adhesiemoleculen. Intrageren met andere gelijkaardige cadherines. Kunnen
interactie aangaan met catenine (actine cytoskelet). Oppervlaktespanning lineair
evenredig met hoeveelheid cadherines (uitsortering).
- Extracellulaire matrix (ECM)
- Epitheliale-Mesenchymale-Transitie (EMT): van epithele karakteristieken naar
mesenchymaal karakter
Hoofdstuk 5: Cel-Cel communicatie
- Pax6: Induceert competentie in hoofdectoderm voor lensvorming.
Speelt mee in genregulatie van FGF8 en BMP4 in optisch vesikel.
- FGF8: leidt tot inductie van lensplacode,
wordt gesecreteerd door optisch vesikel. Induceert TF L-MAF.
- BMP4: leidt tot inductie van lensplacode,
wordt gesecreteerd door optisch vesikel. Induceert TF Sox3.
Er is geen unieke inducer van de lens: Otx2, Pax6, L-MAF en Sox3 => lensvorming.
- TGFß2 en Shh: induceert condensatie dermale cellen en vorming van
hoornstructuren.
Fibroblast Growth Factor (FGF) familie:
- FGF2: angiogenese. Via receptor tyrosine kinase (RTK) pathway of JAK-STAT pathway
- FGF8: vorming ledematen, middenhersenen, lensplacode en axon-extensie.
- Inductie mesoderm
- Via receptor tyrosine kinase pathway of JAK-STAT pathway.
Hoofdstuk 1: Inleiding ................................................................................................................ 2
Hoofdstuk 2: Algemene concepten ............................................................................................ 2
Hoofdstuk 3: Genen en ontwikkeling ......................................................................................... 2
Hoofdstuk 4: Cellulaire basis v/d morfogenese ......................................................................... 3
Hoofdstuk 5: Cel-Cel communicatie ........................................................................................... 3
Hoofdstuk 8a: Amfibieen ........................................................................................................... 5
Hoofdstuk 8b: Vissen .................................................................................................................. 6
Hoofdstuk 9: De kip .................................................................................................................... 7
Hoofdstuk 10: Zoogdieren .......................................................................................................... 8
Hoofdstuk 11: CZS en epidermis in vertebraten ........................................................................ 8
Hoofdstuk 13: Neurale kamcellen en axonale specificiteit ........................................................ 9
Hoofdstuk 14: Paraxiaal en Intermediair mesoderm ............................................................... 10
Hoofdstuk 15: Laterale Plaat Mesoderm en Endoderm .......................................................... 11
Hoofdstuk 16: Ontwikkeling van ledematen in vertebraten ................................................... 12
Hoofdstuk 17: Geslachtsdeterminatie ..................................................................................... 13
Hoofdstuk 18: Embryonale en Adulte stamcellen ................................................................... 14
Examen: mogelijke afwijkingen gegeven op foto .................................................................... 14
Examen: belangrijke punten .................................................................................................... 15
,Hoofdstuk 1: Inleiding
Teratologie = anatomische abnormaliteiten door mutante genen of substanties in de
omgeving
Preformatie vs epigenese
Klievingsdelingen → blastulatie → gastrulatie → morfogenese en organogenese → larvale
stadium → gametogenese → bevruchting
Hoofdstuk 2: Algemene concepten
Genexpressie → cellulair gedrag → eiwitproductie/splicing/PTMs → ontwikkeling
Determinatie-toestand: gedetermineerd vs niet-gedetermineerd (ontwikkelt de cel zich
zoals zijn oorspronkelijke omgeving of wordt deze nog beinvloedt door de nieuwe omgeving)
Specificatie = hoe een cel zich ontwikkelt los van omgevingsfactoren (in isolatie) op een
bepaald tijdstip
Determinatie neemt gradueel toe tijdens de ontwikkeling
Inducerende signalen via een morfogen (gesecreteerde factor) → selecteert een respons in
de naburige cellen die competent zijn. Een cel is competent indien deze over receptoren
beschikt die reageren op het morfogen.
Respons op morfogen hangt af van: tijdstip in ontwikkeling, weefseltype,
concentratiegradiënt (afhankelijk van positie).
Hoofdstuk 3: Genen en ontwikkeling
→ Genomische equivalentie = elke cel beschikt over hetzelfde genoom
→ In elke gedifferentieerde cel komt een beperkt en specifiek deel van het genoom tot expressie
→ Nucleaire potentieel neemt progressief af = naarmate de cel verder ontwikkeld is, zal
deze over minder vermogen beschikken om de volledige ontwikkeling te sturen
(uitzonderingen: cellen die pluripotent blijven)
Waarom kloneren? Transgene dieren maken voor de productie van recombinante (humane)
eiwitten.
Functie van een gen in de ontwikkeling bepalen:
- mRNA localisatietechnieken: waar en wanneer komt het genproduct tot expressie?
- gain-of-function-experimenten → overexpressie, misexpressie
- loss-of-function-experimenten → knockdown, knockout
, Hoofdstuk 4: Cellulaire basis v/d morfogenese
Morfogenese: veranderingen in... → multicellulaire schikkingen tot weefsels en organen
1. Richting en aantal celdelingen
2. Celvorm
3. Celmigratie
4. Celgroei
5. Celdood
6. Celmembraan en extracellulaire matrix
Elementen voor morfogenese:
→ Differentiële celaffiniteit zorgt voor selectieve herkenning van cellen en voor hun
specifieke ligging in weefsels en organen → belangrijke rol bij migratie en herschikking
→ onderzoeken door reaggregatie
→ Differentiële adhesie: cellen vormen eerder aggregaten met de laagste vrije energie
tussen de oppervlakke
- Celadhesie molecules (vnl cadherines): Calcium-afhankelijke cel-cel
adhesiemoleculen. Intrageren met andere gelijkaardige cadherines. Kunnen
interactie aangaan met catenine (actine cytoskelet). Oppervlaktespanning lineair
evenredig met hoeveelheid cadherines (uitsortering).
- Extracellulaire matrix (ECM)
- Epitheliale-Mesenchymale-Transitie (EMT): van epithele karakteristieken naar
mesenchymaal karakter
Hoofdstuk 5: Cel-Cel communicatie
- Pax6: Induceert competentie in hoofdectoderm voor lensvorming.
Speelt mee in genregulatie van FGF8 en BMP4 in optisch vesikel.
- FGF8: leidt tot inductie van lensplacode,
wordt gesecreteerd door optisch vesikel. Induceert TF L-MAF.
- BMP4: leidt tot inductie van lensplacode,
wordt gesecreteerd door optisch vesikel. Induceert TF Sox3.
Er is geen unieke inducer van de lens: Otx2, Pax6, L-MAF en Sox3 => lensvorming.
- TGFß2 en Shh: induceert condensatie dermale cellen en vorming van
hoornstructuren.
Fibroblast Growth Factor (FGF) familie:
- FGF2: angiogenese. Via receptor tyrosine kinase (RTK) pathway of JAK-STAT pathway
- FGF8: vorming ledematen, middenhersenen, lensplacode en axon-extensie.
- Inductie mesoderm
- Via receptor tyrosine kinase pathway of JAK-STAT pathway.
