BIOLOGIA DEL DESARROLLO

JANNETH ROJAS ORTEGA

Bióloga Marina MSc.

PhD. candidato

PROGRAMA DE BIOLOGIA UNIVERSIDAD DE LA GUAJIRA

Riohacha, II- 2014

Objetivo

• El objetivo principal del curso de biología del desarrollo es reconocer los procesos de desarrollo que conducen al establecimiento del plano corporal de los organismos tanto invertebrados como vertebrados y los mecanismos celulares y genéticos correspondientes. Esto le permitirá comprender la organogénesis y la histogénesis, así como la patología relacionada con los mecanismos de desarrollo y diferenciación.

Contenido del Curso • PRINCIPIOS DE LA BIOLOGIA DEL DESARROLLO

(Introducción, epigenesis, bases genéticas del desarrollo, expresión génica diferencial)

• DESARROLLO EMBRIONARIO TEMPRANO

(Fecundación, desarrollo invertebrados, anfibios, peces y aves y mamíferos)

• DESARROLLO EMBRIONARIO TARDIO

(Ectodermo, mesodermo, determinación de sexo, regeneración, envejecimiento)

• RAMIFICACIONES DE LA BIOLOGIA DEL DESARROLLO

(implicaciones médicas, regulación ambiental, mecanismos de cambio evolutivos)

Bibliografía

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INTENSIDAD HORARIA - Intensidad horaria semanal: 5 horas - Grupos de laboratorio: 3 estudiantes - Exposición individual

- Teoría 4310 Lunes 9:30 – 11:45 a.m. Laboratorio Lunes 6:30- 8:00 a.m.

biologia.desarrollo.ug@gmail.com

EVALUACIÓN

1er corte: ____ _________ (100%) Parcial 1………………………………......….......(60%) 22 de Septiembre Pruebas Cortas …………………………… … ( 10%) Nota laboratorio individual .…………… (30%) 2do corte: __________ ___ (100%) Parcial 2………………………… ..……………… (60%) 27 de Octubre Pruebas Cortas …………………. ….…….… ..(20%) Informes laboratorios………………………... (20%) 3er corte: ___________ ___ (100%) Parcial 3………………………………………........ (40%) 1 de Diciembre Entrega de trabajos .........………………….. (30%) 5 de Diciembre Exposiciones…………………………....…..……. (20%)

1.¿Qué es la biología del desarrollo?

2.Elementos históricos. Los orígenes en la

antigua Grecia. Renacimiento de la

biología del desarrollo.

3.Preformación y mecanicismo.

4.Epigénesis y vitalismo.

Biología del Desarrollo

• La biología del desarrollo es la ciencia que estudia

todos los procesos que se dan desde la fecundación,

pasando por el nacimiento y las diferentes fases en la

vida de los seres vivos.

• La biología del desarrollo estudia los procesos

mediante los cuales los organismos crecen y

se desarrollan.

• Estudia los controles genéticos del crecimiento celular,

la diferenciación celular y la morfogénesis.

Elementos Históricos

• Hipócrates (c. 460-c. 377 a.C.) y Aristóteles (384-

322 a.C.) identifica dos patrones el patrón de

segmentación holoblástico y meroblástico,

además se le atribuye que fue el primero en

entender las funciones de la placenta y el

cordón umbilical.

• William Harvey, llego a la conclusión que todos

los animales, incluyendo los mamíferos se originaban a partir de huevos (células huevo), o ex ovo omnia “todos a partir del huevo. ¨Sobre la generación de criaturas vivas¨.

El Renacimiento

Leonardo da Vinci (1432- 1519) Y Andrés Vesalio (1514 –

1564) “De humani corporis fabrica”. Restauran el interés

por el estudio del origen, composición y desarrollo de

animales y plantas. Es llamativo el avance en la

Morfología, con las disecciones de personas y animales

que han quedado plasmadas en los maravillosos dibujos

anatómicos de y en la impresionante obra de La

embriología de Leonardo da Vinci contenida en el

tercer volumen de sus cuadernos (el d'Anatomia de

Quaderni) que permaneció desconocido hasta inicios

del siglo XX.

Preformación

• En 1672 Marcelo Malpighi, publico el

primer trabajo sobre el desarrollo del pollo

generando uno de los debates más

fuertes de la embriología, la polémica sobre si los órganos del embrión son

formados de cero en cada generación

(epigénesis), o si están presentes en

forma de miniatura dentro del gametos masculino o femenino (preformismo).

• Malpighi creyó en este postulado al

observar que los huevos de pollo sin

incubar tenían mucha estructura, con lo

cual concluyó que los órganos estaban

preestablecidos en miniatura dentro del

gameto femenino o el espermatozoide.

Epigénesis

• William Harvey (1578-1657) sostenía que la matriz de

la mujer genera el feto por efecto de un "contagio"

que la simiente del varón le transmite y que todo el

cuerpo materno es fecundado por la simiente pero

sólo la matriz puede concebir al feto.

• Las observaciones sobre el desarrollo del polluelo

realizadas por Jerónimo Fabricio (1537-1619) y las

antiguas concepciones de Aristóteles (384-322 a.

C.) acerca del principio activo, entre otras, lo

llevaron a concluir que el embrión se desarrolla

gradualmente en el huevo por diferenciación

sucesiva de partes nuevas. A esta concepción se le

da el nombre de "epigénesis".

Mecanicismo

• El mecanicismo fue una hipótesis en la cual toda actividad realizada por los organismos obedecía a las leyes de la física y la química. Hermann Boerhaave (1668-1738), un médico holandés afirmaba que el cuerpo humano trabajaba de forma similar a una maquina en donde, los brazos y las piernas se mueven como palancas, el corazón trabaja como una bomba, los pulmones como fuelles y el estómago como un mortero con su mano.

Vitalismo

• En 1707, el médico alemán George E. Stahl (1659-

1734) publicó un libro en el que afirmaba

enfáticamente que los organismos vivos son

"especiales" en el sentido de que no se rigen por las

leyes físicas, sino por leyes de un carácter distinto. Se

trataría de una fuerza específica, distinta de la

energía estudiada por la física y otro tipo de ciencias

que, actuando sobre la materia organizada.

Principios del Desarrollo: Anatomía del Desarrollo I

• 1. Los organismos deben funcionar como se forman los

órganos. Tienen que utilizar un conjunto de estructuras

mientras sucede la construcción de otros.

• 2. La principal pregunta del desarrollo es , ¿Cómo el

huevo se convierte en un adulto? Esta pregunta puede

dividirse en: a. diferenciación ¿Cómo las células llegan

a ser diferentes de sus precursores ?, b. morfogénesis

¿Cómo se forman, en qué orden ?, c. crecimiento

¿Cómo se regula el tamaño?, d. reproducción ¿Cómo

se origina una generación? y e. evolución ¿De qué

manera los cambios en los procesos de desarrollo crean

nuevas estructuras anatómicas ?.

• 3. Sucede Epigénesis. Los nuevos organismos se crean

de novo cada generación desde el relativamente

desordenado citoplasma del óvulo.

• 4. Preformación no está en las estructuras anatómicas,

pero si en las instrucciones para formarlos. La herencia

del huevo fertilizado incluye el potencial genético del

organismo.

• 5. Las instrucciones nucleares preformados incluyen la

capacidad para responder a estímulos ambientales de

maneras específicas.

• 6. El ectodermo da lugar a la epidermis, el sistema

nervioso , y las células de pigmento .

• 7. El mesodermo genera los riñones, gónadas, huesos,

corazón y células sanguíneas.

• 8. El endodermo forma el revestimiento del tubo

digestivo y el sistema respiratorio.

Principios del Desarrollo: Anatomía del Desarrollo II

Teoría del paralelismo (Ontogénia recapitula la filogénia)

Paralelismo entre el desarrollo ontogenético y la organización de los

seres vivos. La vinculación entre

evolución y desarrollo tiene lugar en

la Teoría de la Recapitulación (1866) de Ernst Haeckel (1834-1919).

Las leyes de Baer • Karl Ernst von Baer se opuso radicalmente a la teoría del

paralelismo (ontogenia recapitula la filogenia), todas sus

objeciones se enuncian en cuatro grandes leyes:

• Los caracteres generales del grupo al que pertenece un

embrión aparecen el desarrollo antes que los caracteres

específicos.

• Las relaciones estructurales específicas se forman después

de las genéricas.

• El embrión no pasa por estadios pertenecientes a otras

formas específicas sino que se separa de ellas.

• El embrión de una forma animal nunca se asemeja al adulto

de otra forma animal sino a su embrión.

Los embriones divergen progresivamente a partir de estadios

relativamente homogéneos que se van diferenciando en

función de la clasificación taxonómica, desde los grandes

grupos hasta la especie.

Asignación

• Ensayo ¨Teoría del Paralelismo¨

Tres párrafos hoja y media, aciertos y desaciertos de la obra de Ernst Haeckel (1834-1919). Electrónico, plazo hasta el día 1 de Septiembre 2014.

• Leer Bases genéticas del desarrollo