OBIETTIVI FORMATIVI

Il corso fornisce una solida preparazione di base nelle conoscenze sullo sviluppo embrionale e sullo svolgimento del ciclo vitale di organismi modello, compresi i saggi biologici che nel corso dell’ultimo decennio hanno posto le basi per la comprensione dei meccanismi che tale sviluppo guidano e regolano. Il corso fornisce inoltre gli elementi per la conoscenza delle possibili interazione tra l’ambiente e le sue alterazioni e gli organismi in sviluppo, fornendo gli elementi che guidano verso un comportamento etico e orientato alla responsabilità sociale

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Il corso si prefigge l’obiettivo di fornire allo studente una solida preparazione riguardante le conoscenze di base delle diverse fasi dello sviluppo embrionale di organismi modello, con particolare riferimento alle diverse modalità ed ai relativi meccanismi di controllo. In particolare verranno trattati i processi di gametogenesi e fecondazione, segmentazione, gastrulazione e neurulazione sia in organismi invertebrati, con sviluppo a mosaico, che in vertebrati, con sviluppo regolativo. Inoltre saranno affrontati i meccanismi alla base dei processi rigenerativi e dello sviluppo postembrionale.

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni frontali

Esercitazioni in laboratorio

PROGRAMMA/CONTENUTO

Introduzione al corso. Sviluppo negli Eucarioti unicellulari e coloniali. Evoluzione del differenziamento. Protostomi e Deuterostomi. Formazione delle cellule germinali. Meiosi. Spermatogenesi. Oogenesi. Struttura dello spermatozoo e dell'uovo. Riconoscimento tra spermatozoo e uovo: attrazione dello spermatozoo, reazione acrosomiale, blocco rapido e lento della polispermia. Attivazione precoce e tardiva del metabolismo dell'uovo. Fecondazione interna nei Mammiferi: capacitazione degli spermatozoi, reazione acrosomiale. Fusione del materiale genetico. Riordinamento citoplasmatico. Territori presuntivi. Determinazione del destino delle cellule. Meccanismi di differenziazione cellulare. Sviluppo a mosaico e sviluppo regolativo. Potenzialità e gradienti nell'oocita. Determinazione progressiva delle cellule embrionali. Centro di Nieuwkoop e organizzatore di Spemann. Induzione embrionale primaria. Molecole coinvolte nelle interazioni induttive. Controllo della specificità regionale.

Tipi di segmentazione in Protostomi e Deuterostomi. Meccanismi della segmentazione. Cariocinesi e citocinesi. Tipi di gastrulazione in Protostomi e Deuterostomi. Processi morfogenetici coinvolti nella gastrulazione. Meccanismi di formazione e impianto della blastocisti nei Mammiferi compreso l’uomo. Formazione delle membrane extraembrionali nei Vertebrati. Annessi embrionali. Tipi di placenta nei Mammiferi compreso l’uomo. Controllo molecolare della migrazione dei foglietti embrionali. La neurulazione nei Vertebrati. Morfogenesi del sistema nervoso centrale. Creste neurali e loro derivati. Mesoderma dorsale e differenziazione dei somiti. Mesoderma della piastra laterale: miogenesi, angiogenesi ed emopoiesi. Endoderma e suoi derivati.

La determinazione primaria e secondaria del sesso nei Mammiferi. Determinazione ambientale del sesso. Sviluppo post-embrionale nei Vertebrati. Metamorfosi, rigenerazione e invecchiamento.

Cellule staminali embrionali e adulte. Esempi di rigenerazione dei tessuti.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

S.F. GILBERT, Biologia dello Sviluppo. IV ed. Zanichelli, Bologna.

Le presentazioni in PowerPoint relative alle lezioni, articoli scientifici citati e protocolli di laboratorio sono scaricabili da aulaweb: https://distav.aulaweb.unige.it/course/index.php?categoryid=115)