Biología del Desarrollo

IntroducciónBiol 3019 - JA Cardé, PhD

Universidad de Puerto Rico - AguadillaEnero - Mayo 2014

Objetivos

•Al terminar la conferencia los estudiantes estarán capacitados para:

• Resumir el trasfondo histórico de la disciplina.

• Reconocer investigadores de la disciplina

• Comparar las dos principales escuelas: Preformación vs Epigénesis

• Identificar los principales sistemas modelos y las técnicas utilizadas

Trasfondo Histórico• Embriología Descriptiva

- AC - 4ta dedada siglo 19- mejor microscopía- mejores observaciones- von Baer: primer ovocito de mamífero en perros

• Embriología Experimental- final siglo 19, principio del 20- manipulación de embriones- observación de interacción celular- Roux, Spemman

• Genética del Desarrollo- mediados del siglo 20- evidencia de que ciertos genes juegan roles importantes en dirigir el desarrollo

• Genética Molecular del Desarrollo- finales del siglo 20- localizar los genes, analizar como trabajan y que tipo de producto genético afecta el desarrollo y como

Trasfondo Histórico

• Egipcios: 1400 AC: la placenta: asiento del alma- incubación de huevos fuera del nido

• Hipocrates-460-370 AC: primer recuento escrito sobre obstetricia y ginecología- relación entre la madre y el feto- el feto recibe sangre de la madre via de la placenta- preformismo (organos preformados en gametos)

Trasfondo Histórico

• Aristóteles: 350 AC: estudio de anatomía del desarrollo comparada (epigenesis)

• observó las distintas formas de como nacen los animales:- oviparidad: a partir de huevos (aves, anfibios, invertebrados)- viviparidad: vivos (mamiferos placentarios)- ovoviviparidad: eclosión interna (reptiles, cartilaginosos)

• identificó patrones de segmentación- holoblástico - el huevo completo se divide (anfibios y mamiferos)- meroblástico - una parte se divide (embrión) la otra parte no (nutrición, aves)

• descubrió las funciones de la placenta y del cordón umbilical

Trasfondo Histórico

• Galeno de Pergamo: 150-180 DC- cordón umbilical necesario para respiración

• Alberto de Cologne: - semillas del hombre y mujer se coagulaban mas flujo menstrual activaba el desarrollo- observó embriones de aves y peces y los describió

• Leonardo Da Vinci 1400 DC- diseccion de feto- metrica de crecimiento embrionario

Trasfondo Histórico

• William Harvey: 1650: todos los animales incluyendo mamíferos provienen de huevos- primero en observar el blastodermo en pollos (posición del embrión en el huevo)- primero en observar las islas de sangre donde se formará el corazón- sugirió función del fluido amniótico

• enfrentó a Aristóteles: (generación espontánea)- flujo menstrual (materia) y semen (forma y vida)- todo desde el óvulo

• Epigénesis

Trasfondo Histórico

• Marcello Malpighy (1672) - Preformista- primer recuento microscópico del desarrollo del pollo- zurco neural, somitas, angiogénesis desde y hacia el vitelo

• Preformismo - desarrollo a partir de microestructuras- un huevo sin incubar tenia bastante estructura y organización (expuestos a calor)

• Todos los órganos de un adulto están preformados en miniatura dentro del espermatozoide o el huevo. (Homúnculo)

• Organismos no se construyen, se desarrollan.

• Albretch von Haller y Charles Bonnet (1700)

Preformismo vs Epigénesis• Preformismo: todos los organismos preformados

dentro del gameto- dominó el siglo 19- espermistas vs ovistas- Malpighi, von Haller, Bonnet- microscopio: homúnculo- subjetividad: ver lo que se quiere ver- no hay evidencia real,

• Epigénesis: la forma de un animal surge gradualmente de un huevo amorfo- domina siglo 20- microscopio- se observa aumento en complejidad- una célula da lugar a otras- interacción celular: tejidos- interacción tisular: órganos- evidencia real

Trasfondo Histórico

• Kaspar Wolff- (1760s) Epigénesis- embriología de aves- partes del embrión surgen de tejidos no presentes en el adulto (corazón, GI)

• Boerhaave - Embriología Química (1724)- experimentos físico-químicos con los huevos, efectos en albúmina

• Heinz Christian Pander - 1820s- descubre capas germinales- endodermo, mesodermo, ectodermo: triploblásticos vs diploblásticos- principios de inducción (interacción celular)entre las capas

Trasfondo Histórico

• Heinrich Rathke:1820’s- Epigénesis- embriología comparada: sapos, salamandras, peces, tortugas, aves y mamíferos: arcos faringeales- agallas, mandíbulas, oídos- origen de sistemas reproductor, respiratorio y excretor

Trasfondo Histórico• Karl Ernst von Baer - 1820’s - Epigénesis

- descubre el notocordio en aves- es mesodermo dorsal, separa en lados e instruye al ectodermo a ser SN- descubre el huevo de mamíferos

• Principios de von Baer sobre como se relaciona la aparición de estructuras embrionarias en distintos organismos

- aspectos generales de muchos animales aparecen mas temprano que los especializados en grupos pequenos

- carateristicas menos generales salen de las mas generales hasta llegar a las especiales - embrion de x especie NO pasa por etapas adultas de inferiores, si no que se aleja de estas

- el embrión temprano de un animal superior, se parece no al un animal inferior sino al embrión temprano de ese otro animal