OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

La frequenza e la partecipazione alle attività formative previste (lezioni frontali e attività in laboratorio) consentiranno allo studente di acquisire gli aspetti più importanti dello sviluppo embrionale di diversi modelli animali.

Nello specifico lo studente sarà in grado di:

1. descrivere le nozioni di base sull’embriologia classica, specificazione autonoma e regolata;

2. conoscere e descrivere la formazione dei vari tessuti e organi e i meccanismi molecolari coinvolti nel loro sviluppo e differenziamento.

3. saper distinguere e identificare i principali modelli animali e le modalità di sviluppo in laboratorio anche solo osservando foto o attraverso l’utilizzo di uno stereomicroscopio

MODALITA' DIDATTICHE

L’insegnamento si compone di lezioni frontali e di esercitazioni in laboratorio.

Per il primo semestre, le lezioni saranno effettuate possibilmente in presenza, garantendo comunque la fruizione delle lezioni anche a distanza, mediante videoregistrazione, sincrona o asincrona. Le esercitazioni di laboratorio saranno organizzate possibilmente in presenza, eventualmente con più turni.

Tutte le attività in presenza saranno effettuate nel rispetto dei limiti di capienza delle aule/laboratori e del distanziamento, previsti dalla normativa vigente a seguito dell'emergenza COVID19.

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. Territori presuntivi. Determinazione del destino delle cellule. Meccanismi di differenziamento 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.

Modelli in vivo per lo studio delle malattie.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Tutte le presentazioni Power Point del corso sia teorico che di laboratorio e altro materiale didattico saranno disponibili su AulaWeb al termine di ogni ciclo di lezioni/esercitazioni di laboratorio.

Il libro indicato è suggerito come testo di appoggio, ma gli studenti possono comunque utilizzare anche altri testi di livello universitario. Il testo consigliato è disponibile e consultabile presso la biblioteca della Scuola di Scienze M.F.N. e presso il docente.

S.F. GILBERT e MJF Barresi, Biologia dello Sviluppo. V ed. Zanichelli.