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pasqualep.
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 Inserito il - 02 settembre 2011 : 16:32:41
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Ciao ragazzi,
avrei una domanda da porvi. Penso qualcuno conosca la tecnica dell'embryo splitting con cui da un embrione molto precoce si arriva a diversi individui adulti. Ovviamente per fare ciò il genetista di turno (genetica dello sviluppo ovviamente) deve prendersi la briga di scomporre la blastocisti o meglio la blastula da 2 a 8 blastomeri in altrettante cellule singole e poi applicare un protocollo per la crescita... Ciò che non mi torna rispetto alla tecnica è come mai allora Spemann o forse Nieuwkoop separando allo stadio di 4 cellule in due blasomeri dorsalizzanti e due ventralizzanti non hanno ottenuto 2 embrio ni uguali ma appunto dorsalizzato e ventralizzato l'altro?
 fatemi sapere qualcosa per favore
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SpemannOrganizer
Utente
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 Inserito il - 05 settembre 2011 : 23:02:48
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Ciao ho visto solo ora questo topic interessante, grazie alla segnalazione della gentilissima GFPina. Dunque, cerchiamo di fare un po' di chiarezza: Dici che separando blastomeri dorsali da quelli ventrali (attenzione, si dice dorsale e ventrale non dorsalizzante o ventralizzante),si dovrebbe ottenere un embrione dorsalizzato e uno ventralizzato. In realtà non è proprio cosi'. Quello che Hans Spemann fece (Nieuwkoop, altro grande scienziato, venne dopo) fu di separare la metà dorsale da quella ventrale di una blastula (siamo oltre le 4 cellule, si parla di centinaia/migliaia di cellule) di anfibio (generalmente usava salamandre). Tu sai che la polarità dorso ventrale viene stabilita subito dopo la fecondazione, e in molte specie di anfibi il lato dorsale è marcato dalla presenza di una semiluna grigia (grey crescent) come per esempio in Rana pipiens (in Xenopus invece non è visibile). Tra l'altro, la semiluna marca la posizione del labbro dorsale del blastoporo (o organizzatore di Spemann, dove ha inizio la gastrulazione).
Quindi separare in maniera precisa le due metà non era troppo difficile. Pensa che Spemann separò questi due "centri" (ventrale e dorsale) usando il capello di sua figlia!! Quello che ottenne da questo esperimento fu che la metà dorsale continuo' lo sviluppo formando un embrione normale, perfettamente proporzionato, mentre la metà ventrale si sviluppo' in derivati ventrali (bellypiece, o anche bauchstuck, cioè "pezzo di pancia") contenente epidermide ventrale, mesoderma ventrale (blood island, mesenchima etc) e endoderma (intestino). La conclusione fu che solo la porzione contenente l'organizzatore è in grado di dar avvio al completo sviluppo dell'anfibio, l'altra no. Esperimenti futuri, riguardanti i famosi trapianti del labbro dorsale del blastoporo, dettero ragione a Spemann, mostrando in maniera esemplare che è questo tessuto a indurre o "organizzare" i tessuti circostanti a differenziare: esso stesso diventa piastra precordale e notocorda (il mesoderma piu' dorsale in assoluto) mentre mesoderma e ectoderma circostante diventano mesoderma presomitico e neuroectoderma, tanto per fare un esempio. Tale scoperta valse a Spemann il Nobel (e lo avrebbe vinto anche la sua studentessa Hilde Manngold, se non fosse morta nello scoppio del suo scaldabagno).
Ora una domanda che potresti fare è: ma se l'organizzatore ha una attività dorsalizzante, perchè allora la metà dorsale separata (che contiene appunto questo organizzatore) non diventa solo un embrione iperdorsalizzato, invece di diventare un embrione normale come invece avviene? La risposta a questo quesito intrigante è stata data recentemente su un lavoro pubblicato su Cell, dall'equipe del professor De Robertis (a mio dire il piu' grande embriologo dei giorni nostri). Il lavoro in questione è: Reversade and De Robertis, Cell 2005. La verità è che, in qualche modo, l'organizzatore induce tessuti dorsali (la sua attività "maggiore", piu' canonica),nelle sue vicinanze, ma anche ventrali ad una certa distanza da esso. Difatti, da un punto di vista molecolare, oltre ad esprimere fattori dorsalizzanti che sono in realtà antagonisti di fattori di crescita (ricordiamo Chordin, Noggin, Follistatin -antagonisti di BMP- tanto per citarne alcuni), l'organizzatore esprime anche fattori ad attività ventralizzante, quali ADMP (anti-dorsalizing morphogenetic protein) BMP-2 e Ont1 (Olfactomedin Noelin Tiarin-like 1), e sicuramente molte altre. Data la diffusione di queste proteine, la loro reciproca attività e regolazione, si viene a creare un gradiente per cui le proteine ad attività ventralizzante hanno il loro massimo di attività ventralmente appunto (per esempio, ADMP viene traspostata ventralmente, probabilmente dallo stesso chordin, ed è li' che ADMP agisce insieme a BMP4 ecc). Non voglio scendere troppo nel dettagli per evitare di fare confusione, cosa ch forse sto già facendo, ma ti dico solo che tutto questo rientra nel meccanismo della self-regulation o robustness dell'embrione.
Con questo credo di aver risposto a una delle tue domande, ma se non è chiaro dimmelo e cercherò di spiegartelo meglio. Passiamo alla seconda domanda: cioè quando è che si ottengono due embrioni uguali. Semplicemente, quando invece di separare la futura metà dorsale dalla ventrale, tagli l'embrione (blastula) lungo il piano della prima divisione (quella cioè che produce le prime due cellule, e che negli anfibi solitamente "taglia" in due la grey crescent e quindi futuro organizzatore). E' chiaro in questo caso che entrambe le metà avranno un organizzatore e daranno via allo sviluppo di due embrioni uguali in tutto e per tutto. Ancora una volta, Spemann fece questo esperimento usando un capello di sua figlia ed embrioni di Triturus, una salamandra: lego' un uovo fertilizzato lungo l'asse in cui sarebbe avvenuta la prima divisione, spostando il nucleo da una parte. Con il succedersi delle divisioni pero' uno dei nuclei formatisi passava casualmente nell'altra metà, dopodiche' Spemann strinse ancora di piu' separando le due metà. In questa metà cominciava di nuovo un ciclo di divisioni che portava alla formazione di una larva uguale alla prima ma un pochino più "giovane". Quindi, se con il primo esperimento Spemann separava metà dorsale e ventrale (e di conseguenza anche tutti i rispettivi determinanti materni asimmetricamente distribuiti), in questo altro esperimento tali determinanti rimanevano equamente distribuiti in una metà, diciamo sinistra e nell'altra, diciamo destra.
Cio' permise a Spemann di dimostrare anche la potenziale equivalenza dei nuclei o della informazione contenuta in essi -> oggi sappiamo che sono fattori come asimmetria nella distribuzione di fattori materni, espressione genica differenziale ed epigenetica a determinare la diversità delle cellule.
Ti è chiaro cosi'?
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pasqualep.
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Inserito il - 06 settembre 2011 : 00:52:39
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ho letto la tua risposta e ti ringrazio... Tuttavia forse semplicemente per errori di stampa le mie slide mostrano chiaramente che Spemann divise la parte dorsale da quella ventrale a 4 blastomeri sarà forse una samplificazione visiva. Comunque ti ringrazio per gli spunti interessanti sulla nuova scoperta. Effettivamente avevo chiarito fino ad oggi solo l'effetto che lo stesso org di Spemann ha sul mesoderma ventrale ma non avevo mai approfondito il motivo per cui il lato dorsale non fosse poi iperdorsalizzato nello sviluppo durante gli esperimenti.
Grazie ancora. |
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pasqualep.
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Inserito il - 06 settembre 2011 : 00:54:30
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| riguardo alla errata assegnazione dell'esperimento si ricordo che niewkoop identificò ben altro. E chiarì ulteriori spunti che Spemann non aveva ben compreso |
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SpemannOrganizer
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Inserito il - 06 settembre 2011 : 08:42:27
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| dunque che lo abbia fatto allo stadio 4 cellule o più tardi poco importa, l'effetto è lo stesso. Riguardando sul gilbert questo particolare, l'esperimento venne fatto sempre poco dopo la fecondazione,come quell'altro che da embrioni uguali. Quindi pare che ognuno di noi abbia una versione leggermente diversa... |
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pasqualep.
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Inserito il - 06 settembre 2011 : 18:00:20
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| Ecco allora se è avvento a 4 cellule indipendentemente dovremmo avere 2 embrioni identici... se segui la regola dell'embryo splitting così dice... e ci sono conferme di quello che dico nella ricerca... ovvero separando a 2 4 cellule isolate lo stesso spemann ottenne embrioni identici. quindi a questo punto dove sta la vera differenza? sta forse nel fatto che a 4 cellule se divido due e due (dorsali e ventrali) ottengo embrioni anomali e se invece ne prendo una cellula per volta ottengo embrioni perfetti?! è questo che poco ho capito |
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pasqualep.
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SpemannOrganizer
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Inserito il - 06 settembre 2011 : 19:38:21
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la risposta è quella che ti ho dato ieri. Ossia il risultato dell'esperimento dipenda da come dividi i due embrioni, cioè da dove passa il piano di divisione. Se questo piano di divisione divide in due l'organizzatore, ripartendolo equamente nelle due metà ottenute, allora ottieni due embrioni uguali. Se invece il piano divide l'embrione in due metà, una sola delle quali contenente l'organizzatore (quindi dividendo futuro dorso da futuro ventre) allora ottieni embrione normale e bauchstuck.
Questo indipendentemente che tu faccia l'esperimento a una cellula (zigote, Spemann fece l'esperimento a questo stadio - ho ricontrollato su Developmental Biology del Gilbert-) o allo stadio di blastula (stadio 9, come nell'esperimento condotto da Reversade e De Robertis).
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embryo splitting e nieuwkoop...
Inserito il - 06 settembre 2011 : 18:04:12
