26 capítulos
Medium 9788582715130

Capítulo 20 - O endoderma: Tubos e órgãos para digestão e respiração

Scott F. Gilbert, Michael J. F. Barresi Grupo A PDF Criptografado

20

O endoderma

Tubos e órgãos para digestão e respiração

Como algumas células intestinais se tornam células do pâncreas, ao passo que as células intestinais vizinhas se tornam fígado ou intestino?

O ENDODERMA FORMA OS TUBOS DIGESTÓRIO E RESPIRATÓRIO do amnioto adulto, onde ele é essencial para a troca de gases e comida. No amnioto embrionário, cuja comida e oxigênio vêm da mãe via placenta, a principal função do endoderma é induzir a formação de vários órgãos mesodérmicos. Como vimos nos capítulos anteriores, o endoderma é crucial para instruir a formação da notocorda, do coração, dos vasos sanguíneos e até da camada germinativa mesodérmica. A segunda função embrionária do endoderma é formar os revestimentos de dois sistemas do corpo dos vertebrados. O tubo digestório estende-se pelo comprimento do corpo, e brotamentos desse tubo digestório formam o fígado, a vesícula biliar e o pâncreas. O tubo respiratório forma-se como uma evaginação do sistema digestório, e depois se bifurca em dois pulmões. A região do tubo digestório anterior ao ponto onde o tubo respiratório se ramifica é a faringe. Uma terceira função embrionária é formar o epitélio de várias glândulas. As bolsas epiteliais da faringe dão origem às tonsilas palatinas e à tireoide, ao timo e à glândula paratireoide.

Ver todos os capítulos
Medium 9788582715130

Capítulo 11 - Anfíbios e peixes

Scott F. Gilbert, Michael J. F. Barresi Grupo A PDF Criptografado

11

Anfíbios e peixes

APESAR DAS VASTAS DIFERENÇAS NA MORFOLOGIA ADULTA, o desenvolvimento inicial em cada grupo de vertebrados é muito semelhante. Peixes e anfíbios estão entre os vertebrados mais facilmente estudados. Em ambos os casos, centenas de ovos são colocados externamente e fertilizados simultaneamente. Os peixes e os anfíbios são vertebrados anamnióticos (FIGURA 11.1), o que significa que eles não formam o âmnio, que permite que o desenvolvimento embrionário ocorra em terra seca. No entanto, o desenvolvimento de anfíbios e peixes emprega muitos dos mesmos processos e genes usados ​​por outros vertebrados (incluindo humanos) para gerar eixos e órgãos do corpo.

Desenvolvimento inicial de anfíbios

Este embrião de peixe-zebra tem dois eixos corporais.

Como isso pode acontecer, e quais são algumas das implicações para o desenvolvimento de vertebrados?

Os embriões de anfíbios dominaram o campo da embriologia experimental. Com células grandes e o desenvolvimento rápido, os embriões de salamandra e rã foram perfeitamente adequados para experimentos de transplante. No entanto, os embriões de anfíbios tiveram pouca serventia durante os primeiros tempos da genética do desenvolvimento, em parte porque esses animais passam por um longo período de crescimento antes de se tornarem férteis e porque seus cromossomos são frequentemente encontrados em várias cópias, impedindo uma fácil mutagênese. Todavia, com o advento de técnicas moleculares, como hibridação in situ, oligonucleotídeos antissenso, imunoprecipitação de cromatina e proteínas dominante-negativas, os pesquisadores retornaram ao estudo dos embriões de anfíbios e conseguiram integrar suas análises moleculares com achados experimentais anteriores. Os resultados foram espetaculares, revelando novas

Ver todos os capítulos
Medium 9788582715130

Capítulo 3 - Expressão gênica diferencial: Mecanismos de diferenciação celular

Scott F. Gilbert, Michael J. F. Barresi Grupo A PDF Criptografado

3

Expressão gênica diferencial

Mecanismos de diferenciação celular

DE UMA CÉLULA VÊM MUITAS CÉLULAS e de muitos tipos diferentes. Esse é o suposto fenômeno milagroso do desenvolvimento embrionário. Como é possível que essa diversidade de tipos celulares dentro de um organismo multicelular possa derivar de uma única célula, o ovo fertilizado? Estudos citológicos realizados no início do século XX estabeleceram que os cromossomos em cada célula de um dado organismo são descendentes mitóticos dos cromossomos estabelecidos na fertilização (Wilson, 1896;

Boveri, 1904). Em outras palavras, cada núcleo de célula somática tem os mesmos cromossomos e, portanto, o mesmo conjunto de genes que todos os outros núcleos somáticos. Este conceito fundamental, conhecido por equivalência genômica, apresentou um dilema conceptual significativo. Se cada célula no corpo contém os genes de hemoglobina e de insulina, por exemplo, por que as proteínas de hemoglobina são apenas produzidas pelas hemácias e a insulina apenas por certas células do pâncreas? Com base na evidência embriológica da equivalência genômica (bem como em modelos bacterianos de regulação gênica), emergiu um consenso nos anos 1960 de que a resposta está na expressão gênica diferencial.

Ver todos os capítulos
Medium 9788582715130

Capítulo 7 - Fertilização: O início de um novo organismo

Scott F. Gilbert, Michael J. F. Barresi Grupo A PDF Criptografado

7

Fertilização

O início de um novo organismo

FERTILIZAÇÃO É O PROCESSO PELO QUAL OS GAMETAS – espermatozoide e ovo – se fundem para dar início à criação de um novo organismo. A fertilização cumpre dois objetivos separados: o sexo (a combinação de genes derivados de dois pais) e a reprodução (a geração do novo organismo). Portanto, a primeira função da fertilização

é a transmissão dos genes paternos à progênie, e a segunda é dar início às reações que ocorrem no citoplasma do ovo para permitir que o desenvolvimento progrida.

Apesar dos detalhes do processo de fertilização diferirem de espécie para espécie, ela consiste geralmente em quatro eventos principais:

1. Contato e reconhecimento entre o espermatozoide e o ovo. Na maioria dos casos, isso assegura que tanto o espermatozoide quanto o ovo pertencem à mesma espécie.

2. Regulação da entrada do espermatozoide no ovo. Apenas um núcleo de espermatozoide pode se juntar ao núcleo do ovo. Isso é alcançado normalmente permitindo que somente um espermatozoide penetre no ovo e inibindo ativamente a entrada de outros.

Ver todos os capítulos
Medium 9788582715130

Capítulo 6 - Determinação sexual e gametogênese

Scott F. Gilbert, Michael J. F. Barresi Grupo A PDF Criptografado

PARTE II    Gametogênese e fertilização

O círculo do sexo

6

Determinação sexual e gametogênese

Como pode esta galinha ser meio galinha e meio galo?

“REPRODUÇÃO SEXUADA É... A OBRA-PRIMA DA NATUREZA”, escreveu Erasmus

Darwin, em 1791. Descendentes de machos e fêmeas são gerados por processos gênicos equivalentes e igualmente ativos, um não sendo superior ou inferior, nem maior ou menor do que o outro. Em mamíferos e moscas, o sexo dos indivíduos é determinado quando os gametas, o espermatozoide e o ovócito se encontram. Como veremos, entretanto, existem outros esquemas de determinação do sexo, em que animais de certas espécies são tanto fêmeas quanto machos (fazendo tanto espermatozoides quanto ovócitos), e esquemas em que o ambiente determina o sexo do indivíduo. Os gametas são o produto da linhagem germinativa, que se separa das linhagens somáticas, que se dividem mitoticamente para gerar as células somáticas diferenciadas do indivíduo em desenvolvimento. As células da linhagem germinativa fazem meiose, um notável processo de divisão celular no qual o conteúdo cromossômico de uma célula é reduzido pela metade, de forma que a união de dois gametas por fertilização restaura o conteúdo cromossômico completo do novo organismo. Na reprodução sexuada, cada novo organismo recebe material genético de dois pais distintos, e o mecanismo da meiose gera uma incrível quantidade de variação genômica, por meio da qual a evolução pode trabalhar.

Ver todos os capítulos

Visualizar todos os capítulos