DIPARTIMENTO DI SCIENZE BIOLOGICHE, GEOLOGICHE E
AMBIENTALI
Corso di laurea in Scienze biologiche
Anno accademico 2015/2016 - 2° anno
Biologia dello Sviluppo M - Z
6 CFU - 1° semestre
Docente titolare dell'insegnamento
MARIA VIOLETTA BRUNDO
Email: [email protected]
Edificio / Indirizzo: Via Androne 81
Telefono: 0957306039
Orario ricevimento: lunedi-mercoledì-venerdì dalle 9,00 alle 11,00
OBIETTIVI FORMATIVI
Il corso ha come obiettivo quello di fornire agli studenti conoscenze approfondite sulle caratteristiche
generali e sul significato delle diverse fasi dello sviluppo embrionale degli invertebrati e dei vertebrati;
sono inoltre valutati i meccanismi che stanno alla base del differenziamento cellulare. Il corso prevede
anche un’analisi descrittiva delle prime fasi dello sviluppo embrionale di alcuni organismi invertebrati e
vertebrati utilizzati come modello di studio.
PREREQUISITI RICHIESTI
Sono necessarie le informazioni acquisite durante la frequenza del corso di Citologia ed Istologia
FREQUENZA LEZIONI
Non obbligatoria
CONTENUTI DEL CORSO
Le origini della Biologia dello Sviluppo. La riproduzione: significato e modalità. Partenogenesi: generalità.
Principali caratteristiche dello sviluppo. Caratteristiche generali e significato della meiosi e mitosi.
Gametogenesi: Spermatogenesi. Regolazione ormonale della spermatogenesi. Spermiogenesi. Lo
spermatozoo: morfologia e struttura. Capacitazione. Espressione genica durante la spermatogenesi.
Oogenesi. Controllo ormonale dell'oogenesi. Interazione tra oocita e cellule accessorie. Follicologenesi nei
Mammiferi. Organizzazione della cellula uovo e sua maturazione. Tipi di uovo. Rivestimenti ovulari:
organizzazione e loro significato. Inseminazione: generalità. Fecondazione: caratteristiche generali.
Meccanismi di interazione fra i gameti: riconoscimento tra spermatozoo e uovo; attrazione dello
spermatozoo; attivazione dello spermatozoo. Contatto e fusione dei gameti. Monospermia e polispermia;
ginogenesi ed androgenesi. Fecondazione in vitro: FIVET, ICSI. L'attivazione metabolica dell'uovo e suo
significato: reazioni precoci e reazioni tardive. Cascata del fosfatidilinositolo. Cambiamenti
dell'organizazione del citoplasma dell'uovo a seguito dell'attivazione. Determinanti citoplasmatici: loro
genesi e segregazione durante l'attivazione dell'uovo di Nematodi, Insetti, Molluschi, Echinodermi,
Tunicati ed Anfibi. La Segmentazione: origine della pluricellularità. I meccanismi del processo di
segmentazione; tipi di segmentazione oloblastica (radiale, spirale, bilaterale, rotazionale). Tipi di
segmentazione meroblastica (discoidale, superficiale). Fattori che influenzano la segmentazione;
distribuzione dei determinanti citoplasmatici durante la segmentazione; ruolo del cortex ovulare; nuclei
dei blastomeri; trapianti nucleari. I risultati della segmentazione. Tipi di blastule: celoblastule e
sterroblastule; territori presuntivi. La Gastrulazione: tipi e meccanismi di gastrulazione. I movimenti
morfogenetici: basi molecolari e cellulari. I foglietti embrionali e loro derivati. Fisiologia della
gastrulazione: metabolismo, attività genica, interazioni cellulari. Neurulazione e formazione del piano
generale del corpo. Prime fasi dello sviluppo embrionale di: Anfiosso, Anfibi, Uccelli e Mammiferi. Gli
annessi embrionali: caratteristiche generali. Meccanismi di differenziamento cellulare: Preformismo ed
Epigenesi. Teoria del Plasma germinale. Sviluppo a mosaico e regolativo: la poliembrionia. Potenzialità e
gradienti dell'oocita. Determinazione progressiva delle cellule embrionali. Funzione dei geni nella
determinazione e nella differenziazione delle cellule. Induzione primaria e secondaria: gli organizzatori e
la competenza; specificità regionale dell'induzione; meccanismi molecolari dell'induzione. Centro di
Nieuwkoop e l'induzione del mesoderma. Trapianti nucleari: generalità. Ruolo delle interazioni cellulari
nei processi di sviluppo. Struttura del genoma eucariotico. Struttura della cromatina negli eucarioti.
Equivalenza del genoma ed espressione genica differenziale: caratteristiche generali.
TESTI DI RIFERIMENTO
Biologia dello Sviluppo, Andreuccetti et al., Ed. McGraw-Hill, 2010-12-13.
Biologia dello Sviluppo, Gilbert, Ed. Zanichelli, 2008.
Browder, Biologia dello Sviluppo – Zanichelli
Wolpert, Biologia dello Sviluppo, Zanichelli
PROGRAMMAZIONE DEL CORSO
Argomenti
Riferimenti testi
1 Introduzione alla disciplina Le origini della biologia dello sviluppo; la
riproduzione: significato e modalità; partenogenesi: caratteristiche
generali; principali caratteristiche dello sviluppo; caratteristiche generali e
significato della mitosi e dell
Andreuccetti et al.,
cap. 1 e 2
2 Gametogenesi: Spermatogenesi. Lo spermatozoo: morfologia e struttura.
Capacitazione. Oogenesi. Organizzazione della cellula uovo e sua
maturazione. Tipi di uova. Rivestimenti ovulari
Andreuccetti et al.,
cap. 3
3 Fecondazione: Caratteristiche generali. Meccanismi di interazione tra i
gameti. Attivazione dello spermatozoo. L’attivazione metabolica dell’uovo
e suo significato. Determinanti citoplasmatici.
Andreuccetti et al.,
cap. 4
4 Segmentazione: Origine della pluricellularità. I meccanismi del processo di
Segmentazione. ; tipi di S. oloblastica e meroblastica.Tipi di blastule.
Territori presuntivi.
Andreuccetti et al.,
cap. 5
5 Meccanismi di differenziazione cellulare:Teoria del plasma germinale.
Sviluppo a mosaico e regolativo. Potenzialità e gradienti dell’oocita.
Determinazione progressiva delle cellule embrionali. Induzione prima ria e
secondaria
Andreuccetti et al.,
cap. 6, 7, 8 e 9
6 Grastrulazione: Tipi e meccanismi di Gastrulazione. I movimenti
morfogenetici: basi molecolari e cellulari. I foglietti embrionali e loro
derivati: Fisiologia della Gastrulazione.
Andreuccetti et al.,
cap. 10, 11, 12, 13 e
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PROVA D'ESAME
MODALITÀ D'ESAME
Orale
DATE D'ESAME
http://www.dipbiogeo.unict.it/didattica-3/lezioniesami/
PROVE IN ITINERE
Non previste
PROVE DI FINE CORSO
Non previste
ESEMPI DI DOMANDE E/O ESERCIZI FREQUENTI
Determinanti morfogenetici; induzione, segmentazione e garstrulazione; fecondazione
