Ontwikkelingsbiologie –
hoorcolleges toets 2
HC 2.1 IT
Drosophila zijn best verschillend van ons in de
fylogenetische boom. Maar op moleculaire basis lijken
we dan wel weer op elkaar.
Levenscyclus Drosophila melanogaster (fruitvlieg) is 10 dagen
lang. Voordelen van met fruitvliegjes werken:
- Makkelijk in leven te houden en te groeien
- Korte levenscyclus, dus minder lang wachten
- Heeft een uitgebreide genetica
Het is een multicellulair organisme en het heeft 14000 eiwit
coderende genen.
1) Syncytium = vroege embryo. Snelle mitose waar alleen
kernen delen. De nuclei migreren nar de buitenkant: syncytial blastoderm.
Morphogen gradiënt: Tussen de nuclei zitten signaleringsmoleculen die
positie informatie doorgeven. In het begin zijn het transcriptiefactoren,
deze kan je namelijk gewoon tot expressie laten komen omdat het 1
gedeeld cytoplasma is (dus zijn transmembraan eiwitten bijv. niet
nodig).
2) Gastrulatie = positioneren van de 3 kiemlagen, ectoderm,
mesoderm en endoderm.
Twist komt tot expressie in het mesoderm.
3) Germ band extension and segmentation
,Aan de ventrale kant zit de ventral furrow. Het beestje vouwt dubbel (we weten nog steeds
niet waarom). Het laagje cellen amnioserosa komt over de yolk heen.
Grooves vormen 14 segmenten:
- 3 ‘mouthparts’ en het hoofd
- 3 thorax
- 8 abdomen
De germ band gaat daarna weer terug en krijg je dorsal
closure (weefsel wat aan de zijkanten zit gaat over de yolk
heen en vervangt de amnioserosa.
4) Van larve tot flieg
Op de ventrale kant van de larve zitten ‘denticles’ om
vooruit te kunnen kruipen.
Imaginal discs = In de larve zitten epitheel cellen die de
toekomstige ogen, pootjes, vleugels etc. worden.
Dan ondergaat het metamorfose en wordt het een vlieg
5) Patterning of the embryo
Anterior/posterior as:
- Hoofd
- Thorax
- Abdomen
Dorsale/ventrale as:
- Mesoderm
- Ventraal ectoderm/neuroectoderm
- Dorsaal ectoderm
- Amnioserosa
HC 2.2 IT
Maternele producten
- Zorgen dat in de oocyt de hoofdassen worden gespecificeerd (voor de bevruchting).
- Krijgt de oocyt van de moeder
o Er is in de oocyt geen translatie
o Het is nog voor de bevruchting dus moet het van de moeder komen
- Zorgt ook voor de eerste klievingen
Maternele producten en zygotische genen patternen het embryo.
,Oögenese (assen en localisatie
determinanten)
Germ cells = stamcellen
De oocyt wordt steeds groter, totdat het groot genoeg is
om bevrucht te worden.
In de germarium zitten stamcellen die oocyten worden. In
de egg chamber wordt de oocyt bepaald.
De stamcel deelt tot nog een stamcel en een cystoblast.
De cystoblast gaat delen, maar dit zijn weer geen
volledige delingen. Het deelt 4 keer tot een germline cyst (=16 interconnecteerde cellen).
De germline wordt een egg chamber en uiteindelijk het ei.
1 van de 16 cellen wordt een oocyt, de anderen worden nurse cellen. De nursecellen geven
de oocyt maternele producten. Uiteindelijk gaan de nurse cellen dood.
Er zijn ook somatische follikel cellen die de 16 cellen van de germline cyst omgeven en
samen vormen ze de egg chamber.
Anterior/posterior polarisatie van de oocyt
1. De oocyt gaat naar de oviduct, de toekomstige posterior
kant met behulp van signalering (gele pijlen) van de
oudere ei kamer, die meer posterior is. De oocyt wordt daar vastgezet.
De anterior follikel cellen spelen ook een belangrijke rol hierin, hier vindt ook cell fate
specificatie plaats.
- Dus: er is signalering nodig tussen de oocyt en follikel cellen
2. De eikamer wordt dus gepolariseerd. De nurse cellen produceren Delta wat
interacteert met de Notch receptor wat tot expressie komt bij de anterior follikel
cellen. Daardoor krijg je polaire follikel cellen die ook signalen gaan produceren: een
ligand voor de JAK/STAT pathway. Die maakt van de cellen tussen de eikamers stalk
cells (groen), die cadherine opreguleren (adhesie molecuul buitenkant membraan)
en ankeren daarmee kleinere oocyten in posterior.
, Ook de kern van de oocyt gaat naar de posterior kant (dat komt niet
door cadherines).
3. Gurken mRNA wordt getransleerd aan de posterior kant van de
oocyt. Dat gaat een interactie aan met Torpedo receptor van de
follikel cellen, waardoor ze posterior follikel cellen worden.
4. De posterior follikel cellen induceren reorientatie van de
microtubuli cytoskelet in de oocyt.
- Oudere egg chamber
induceert antero-
posterior polarisatie van
de jongere egg chamber.
- Oocyt en oocyt nucleus naar de posterior kant
- Inductie van posterior follikel cell fate
Daarna:
- Posterior follikel cellen produceren signaal waardoor de kern van de nucleus naar
voren gaat
- Groeiende microtubuli van centrosomen duwen de nucleus
- Nucleus gaat richting de anterior hoek, de follikel cellen bij de nucleus specialiseren
tot dorsale follikel cellen (dit wordt dus de dorsale kant). Dit allemaal oiv gurken
Localisatie maternele mRNA’s
Maternele mRNA’s worden specifiek gelocaliseerd in de oocyt. Dat komt door het
microtubuli netwerk. Microtubuli:
- Hebben een polariteit
- Door de polariteit kunnen er eiwitten overheen lopen
o Transport van mRNA en eiwitten
o Dyneine motoreiwit loopt naar de min kant
o Kinesine motoreiwit loopt naar de plus kant
Bicoid = gaat naar de anterior kant. Patterns de anterior kant van het embryo.
Oskar = gaat naar de posterior kant. Toekomstige geslachtscellen: germ plasma opzetten, in
de poolcellen zetten en dat worden daarna geslachtscellen. Ook localiseert het nanos
mRNA.
Nanos = reguleert de posterior kant van het embryo.
Specificatie van de dorsaal-ventrale as
hoorcolleges toets 2
HC 2.1 IT
Drosophila zijn best verschillend van ons in de
fylogenetische boom. Maar op moleculaire basis lijken
we dan wel weer op elkaar.
Levenscyclus Drosophila melanogaster (fruitvlieg) is 10 dagen
lang. Voordelen van met fruitvliegjes werken:
- Makkelijk in leven te houden en te groeien
- Korte levenscyclus, dus minder lang wachten
- Heeft een uitgebreide genetica
Het is een multicellulair organisme en het heeft 14000 eiwit
coderende genen.
1) Syncytium = vroege embryo. Snelle mitose waar alleen
kernen delen. De nuclei migreren nar de buitenkant: syncytial blastoderm.
Morphogen gradiënt: Tussen de nuclei zitten signaleringsmoleculen die
positie informatie doorgeven. In het begin zijn het transcriptiefactoren,
deze kan je namelijk gewoon tot expressie laten komen omdat het 1
gedeeld cytoplasma is (dus zijn transmembraan eiwitten bijv. niet
nodig).
2) Gastrulatie = positioneren van de 3 kiemlagen, ectoderm,
mesoderm en endoderm.
Twist komt tot expressie in het mesoderm.
3) Germ band extension and segmentation
,Aan de ventrale kant zit de ventral furrow. Het beestje vouwt dubbel (we weten nog steeds
niet waarom). Het laagje cellen amnioserosa komt over de yolk heen.
Grooves vormen 14 segmenten:
- 3 ‘mouthparts’ en het hoofd
- 3 thorax
- 8 abdomen
De germ band gaat daarna weer terug en krijg je dorsal
closure (weefsel wat aan de zijkanten zit gaat over de yolk
heen en vervangt de amnioserosa.
4) Van larve tot flieg
Op de ventrale kant van de larve zitten ‘denticles’ om
vooruit te kunnen kruipen.
Imaginal discs = In de larve zitten epitheel cellen die de
toekomstige ogen, pootjes, vleugels etc. worden.
Dan ondergaat het metamorfose en wordt het een vlieg
5) Patterning of the embryo
Anterior/posterior as:
- Hoofd
- Thorax
- Abdomen
Dorsale/ventrale as:
- Mesoderm
- Ventraal ectoderm/neuroectoderm
- Dorsaal ectoderm
- Amnioserosa
HC 2.2 IT
Maternele producten
- Zorgen dat in de oocyt de hoofdassen worden gespecificeerd (voor de bevruchting).
- Krijgt de oocyt van de moeder
o Er is in de oocyt geen translatie
o Het is nog voor de bevruchting dus moet het van de moeder komen
- Zorgt ook voor de eerste klievingen
Maternele producten en zygotische genen patternen het embryo.
,Oögenese (assen en localisatie
determinanten)
Germ cells = stamcellen
De oocyt wordt steeds groter, totdat het groot genoeg is
om bevrucht te worden.
In de germarium zitten stamcellen die oocyten worden. In
de egg chamber wordt de oocyt bepaald.
De stamcel deelt tot nog een stamcel en een cystoblast.
De cystoblast gaat delen, maar dit zijn weer geen
volledige delingen. Het deelt 4 keer tot een germline cyst (=16 interconnecteerde cellen).
De germline wordt een egg chamber en uiteindelijk het ei.
1 van de 16 cellen wordt een oocyt, de anderen worden nurse cellen. De nursecellen geven
de oocyt maternele producten. Uiteindelijk gaan de nurse cellen dood.
Er zijn ook somatische follikel cellen die de 16 cellen van de germline cyst omgeven en
samen vormen ze de egg chamber.
Anterior/posterior polarisatie van de oocyt
1. De oocyt gaat naar de oviduct, de toekomstige posterior
kant met behulp van signalering (gele pijlen) van de
oudere ei kamer, die meer posterior is. De oocyt wordt daar vastgezet.
De anterior follikel cellen spelen ook een belangrijke rol hierin, hier vindt ook cell fate
specificatie plaats.
- Dus: er is signalering nodig tussen de oocyt en follikel cellen
2. De eikamer wordt dus gepolariseerd. De nurse cellen produceren Delta wat
interacteert met de Notch receptor wat tot expressie komt bij de anterior follikel
cellen. Daardoor krijg je polaire follikel cellen die ook signalen gaan produceren: een
ligand voor de JAK/STAT pathway. Die maakt van de cellen tussen de eikamers stalk
cells (groen), die cadherine opreguleren (adhesie molecuul buitenkant membraan)
en ankeren daarmee kleinere oocyten in posterior.
, Ook de kern van de oocyt gaat naar de posterior kant (dat komt niet
door cadherines).
3. Gurken mRNA wordt getransleerd aan de posterior kant van de
oocyt. Dat gaat een interactie aan met Torpedo receptor van de
follikel cellen, waardoor ze posterior follikel cellen worden.
4. De posterior follikel cellen induceren reorientatie van de
microtubuli cytoskelet in de oocyt.
- Oudere egg chamber
induceert antero-
posterior polarisatie van
de jongere egg chamber.
- Oocyt en oocyt nucleus naar de posterior kant
- Inductie van posterior follikel cell fate
Daarna:
- Posterior follikel cellen produceren signaal waardoor de kern van de nucleus naar
voren gaat
- Groeiende microtubuli van centrosomen duwen de nucleus
- Nucleus gaat richting de anterior hoek, de follikel cellen bij de nucleus specialiseren
tot dorsale follikel cellen (dit wordt dus de dorsale kant). Dit allemaal oiv gurken
Localisatie maternele mRNA’s
Maternele mRNA’s worden specifiek gelocaliseerd in de oocyt. Dat komt door het
microtubuli netwerk. Microtubuli:
- Hebben een polariteit
- Door de polariteit kunnen er eiwitten overheen lopen
o Transport van mRNA en eiwitten
o Dyneine motoreiwit loopt naar de min kant
o Kinesine motoreiwit loopt naar de plus kant
Bicoid = gaat naar de anterior kant. Patterns de anterior kant van het embryo.
Oskar = gaat naar de posterior kant. Toekomstige geslachtscellen: germ plasma opzetten, in
de poolcellen zetten en dat worden daarna geslachtscellen. Ook localiseert het nanos
mRNA.
Nanos = reguleert de posterior kant van het embryo.
Specificatie van de dorsaal-ventrale as
