2014年1月16日 星期四

[陽明大一普通生物]發育



發育的重要步驟
Fertilizationcleavagegastrulationneurulationorganogenesis
第一階段:fertilization
spermacrosome(頂體),具有許多水解酵素→分解oocyte jelly coat→與sperm-binding protein 結合→sperm nucleus entrymechanism to deter polyspermy
(1)   depolarization(fast)
(2)   cortical reaction(slow)IP3 releasingCa2+ releasinginactivate sperm-binding proteingranule cortical的囊泡物質釋放→讓內與外層隔開,並水解protein

第二階段:cleavage:卵裂
(3)   biphasic→只有M期與S
(4)   meroblastic(卵裂只在一側進行,卵黃太重無法切割)holoblastic(整個卵進行切割,但卵黃側較不易切割,進行慢,且在第3次卵裂就會偏向動物極→blastomere 產生大小差異)
(5)   囊胚時期:blastrula()/blastocyst(哺乳動物)/blastoderm()
(6)   Mammalinner cell mass以及trophectoderm→外層攤開,與子宮內膜結合→未來形成胚胎外組織
(7)   卵裂時期→主要依賴maternal factor→運用卵本身的物質為主,較少進行transcription
第三階段:gastrulation(原腸期)
→形成3個胚層
1. endoderm:消化道內襯
2. mesoderm:心臟,肌肉,血球,bone
3. ectodermneuronneural crest,外表皮
(adrenal→其medulla來自neural crest→屬於ectoderm)

2.      gastrulation的過程→invagination(內陷)involution(內旋)
植物極的bottle cell進行apical constriction→造成invagination,形成dorsal lip→接著外層細胞開始內旋[並且進行convergent extension,將兩層細胞壓縮成一層]→形成archteron以及三個胚層的分化
※不同胚層間的細胞,因為不同cadherin不會結合→migrate的過程不會混亂

3.      notochord:脊索→未來的脊柱
dorsal siteanteriorposterior axisfrom mesoderm
此外,notochord分泌許多訊號蛋白→促進體節的形成

4.      PGCsprimordial germ cells→形成未來的性器官
(1)   有兩個主要的功能:propagate genetic content;分化成gamete(spermegg)
(2)   植物極附近有一群特殊的胞質→germ plasm→會分化成未來的PGCs
(3)   PGCsmigrategenetal ridge(未來分化成testisovary的地方)
第四階段:neurulation(形成神經管)segmentation
(1)   neural platefoldingconvergencefusion
(2)   neural crest migrating→到身體的各部位→構成許多組織→PNSadrenal的髓質,臉部的軟骨→故有時被稱為第四個胚層(未被接受)
(3)   能夠利用fate-mapping的技術,察知neural crest的動向
(4)   同時,中胚層形成體節(somite),提供進一步的分化

第五階段:organogenesis(器官形成)
(1)   不同胚層→分化成不同器官(詳見上述)
(2)   受到HOX基因的調控

細胞分化的決定
※分成兩種模式:
(1)   autonomous specification:因為細胞物質分配不均,在分裂時造成差異
(2)   conditional specification:受到外界的影響(morphogengap junctionCAMs)
morphogen→其影響與濃度相關→animal cap assayactivin濃度造成分化差異
spemann’s organizer→在dorsal lip→誘導附近細胞進行分化
[實驗一:找出organizer中會形成體軸的RNA→將物質注入失去活性的egg中→找出noggin,能夠rescue,並形成蝌蚪]
[實驗二:將不同濃度的noggin注入,只有特定的量,才能形成正常的蝌蚪]
※細胞如何調控分化的進行→Frzbfrizzled receptor為例:
Frzbfrizzled receptor都是Wnt的受體,當Wntfrizzled receptor結合後,將引發基因的活化,並促進分化的進行;然而與Frzb結合,因不具有穿膜的構造,無法活化基因。因此Frzb的濃度將會造成分化速率的改變

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