EMBRIOLOGÍA ANIMAL

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE

FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES Y AGRIMENSURA

CUERPO DOCENTE

Profesora Responsable

LIC. B. BEATRIZ ALVAREZ DE AVANZA

Jefe de Trabajos Prácticos

LIC. MARÍA T. SANDOVAL

Profesores Colaboradores

LIC. OSVALDO ARBINO

LIC. ALEJANDRA HERNANDO

Ayudantes adscriptos

Gabriela Olea

M. Luján Gómez

Claudia Vargas

Belén ArrietaPágina WEB

http://exa.unne.edu.ar/depar/areas/biologia/embriologia.animal/public_html/index.htm

Ciencia que estudio el desarrollo de los organismos

EMBRIOLOGÍA

Formación de

las gametas

Muerte del

individuoCIGOTO FORMA

ADULTA

DESARROLLO U ONTOGENIA: hacen referencia a la historia

de vida de un organismo, desde las primeras etapas del

desarrollo hasta su muerte.

El desarrollo de un organismo

comprende una serie de eventos

y procesos que pueden

resumirse en: crecimiento,

morfogénesis y diferenciación.

El desarrollo está controlado y

regulado por factores celulares

intrínsecos y extrínsecos que

actúan de manera coordinada en

momentos y lugares precisos.

MECANISMOS DEL

DESARROLLO

PRINCIPALES APORTES AL CONOCIMIENTO

DE LA EMBRIOLOGÍA ANIMAL.

ANTIGÜEDAD

PARMÉNIDES (S. VI AC): el feto era macho o hembra según se

desarrollaba a la derecha o izquierda del útero.

EMPÉDOCLES (S. V AC): ambos sexos contribuían en la formación del

feto y el más fuerte determinaba el parecido.

ARISTÓTELES (384-322 AC):

Hizo importantes estudios sobre la embriología del pollo.

Sugería que el origen de un organismo seguía un plan predeterminado

- el embrión estaba preformado y solo debía crecer durante el

desarrollo (PREFOMACIONISMO)

- el embrión se diferenciaba paulatinamente a partir de una masa

amorfa (EPIGENESIS)

RENACIMIENTO S. XV – S. XVI

LEONARDO DA VINCI (1432 -1519): hizo importantes aportes en

embriología humana.

Conocía el amnios, el corion, y los vasos del cordón umbilical.

Hizo análisis cuantitativos del crecimiento embrionario y postnatal.

ALDROVANDI (1522-1605): fuel el primero después de Aristóteles

en describir, en detalle el desarrollo embrionario del pollo.

FABRICIO D´ AQUAPENDENTE (1533-1619): por medio de la

disección de animales, investigó la formación del feto. Su principal

aportación fue el descubrimiento de los pliegues membranosos en el

interior de las venas. Estudió la embriogénesis de varios vertebrados,

haciendo especial énfasis en la anatomía de los embriones.

GABRIEL FALLOPPIO (1523-1562): estudió los órganos

reproductores de ambos sexos y describió las trompas de Falopio, que

llevan su nombre.

WILLIAM HARVEY (1578-1657): escribe un extenso ensayo sobre

la generación de los animales. Postuló que todos los animales se

originaban de un huevo. El huevo era una masa homogénea que se

iba diferenciando progresivamente.

S. XVII - INTRODUCCION DE MICROSCOPIO A LOS ESTUDIOS

BIOLOGICOS

MARCELO MALPIGHI (1628-1694): describió una serie de órganos

preformados en el huevo de pollo.

ANTON VAN LEEUWENHOEK (1632-1703): fue el primero en

observar el contenido celular, los espermatozoides y los protozoos.

Se enfrentó a la teoría de la generación espontánea demostrando que los

gorgojos, las pulgas y los mejillones no surgían espontáneamente a partir de

granos de trigo y arena, sino que se desarrollaban a partir de huevos

diminutos.

Describió el ciclo vital de las hormigas mostrando que las larvas y pupas

proceden de huevos.

REIGNIER DE GRAFF (1641-1673): describe los órganos reproductores

de los mamíferos y los folículos ováricos y postula algunas ideas sobre su

función.

TEORÍA DE LA PREFORMACIÓN: postulaba que dentro de

los óvulos o espermatozoides existía un organismo adulto en miniatura

totalmente formado y que el desarrollo consistía en su crecimiento hasta

la forma adulta.

ANIMALCULISTAS

Ilustración imaginaria de un

espermatozoide humano con

un Homunculus (Hartsoeker)

FEDERICO WOLFF (1733-1794)

• En su tesis: “Teoría del Desarrollo” describe órganos especiales de los

embriones humanos y del pollo y niega el Preformacionismo.

• Observó el desarrollo de embriones de pollo a partir de una región

germinativa donde observó “glóbulos” que se iban organizando

paulatinamente y formaban los rudimentos de los órganos.

TEORIA EPIGENETICA: plantea que el desarrollo embrionario se

origina de una masa homogénea de materia viviente donde no hay

ninguna estructura preformada.

SIGLO XVIII

SIGLO XIX

ENRIQUE PANDER (1794-1865): describe las 3 hojas germinativas

en el embrión de pollo.

KARL ERNEST VON BAER (1792-1876)

LEY DE VON BAER

Las características básicas más generales de cualquier grupo extenso

de animales se presentan tempranamente en el desarrollo: los

animales son más semejantes en las etapas tempranas del desarrollo

que cuando están completamente formados, esta semejanza

desaparece a medida que avanza en desarrollo.

1866 - F. MÜLLER y E. HAECKEL

“Ley Biogenética Fundamental”

LA ONTOGENIA RECAPITULA LA FILOGENIA

La generalización de los estudios embriológicos posibilitó

establecer el concepto de “diferenciación celular” y empezó a

postularse la idea de que las diferencias entre unos tejidos y

otros se debían a las especializaciones de las células para

cumplir funciones concretas.

Con el desarrollo de la TEORÍA CELULAR (M. Schleiden y T.

Schwann, 1839) se sentaron los fundamentos de la embriología e histología

modernas.

El desarrollo de un nuevo individuo se realizaba a partir de una solo

célula (cigoto) formada a partir de la fecundación de dos células

germinales.

1875 - Oscar Hertwig: demuestra el fenómeno de la fecundación se reduce

a la fusión de los núcleos.

SIGLO XIX: BIOLOGIA CELULAR

• WILHELM ROUX (1850-1924): investigó experimentalmente cómo se generaba, a

partir del cigoto, un individuo. Supuso que en el huevo se hallaban las directrices

organizadoras y se planteó la pregunta de cómo estas indicaciones se iban transmitiendo

en forma cada vez más precisa y especifica a medida que el huevo se dividía.

EMBRIOLOGÍA EXPERIMENTAL

Tomando huevos de rana que acababan de dividirse por primera vez, realizo una serie de

experimentos en los cuales destruía una de las dos células y observaba el desarrollo de la

otra. Encontró que siempre obtenía sólo medio embrión.

•H. DRIESH (1900):

separa dos blastómeras

del erizo de mar y

observa que cada uno

origina un embrión

completo.

Se instaura la discusión acerca de si el desarrollo es

Determinado (Mosaico) o Indeterminado (Regulado)

SIGLO XX – GENETICA Y BIOLOGIA MOLECULAR

1915 – THOMAS HUNT MORGAN (Premio NOBEL 1933), comenzó

a trabajar en el desarrollo embrionario de Drosophila melanogaster y se

interesó por el problema de la herencia.

Empleando la recombinación de los cromosomas, MORGAN y

STURTEVANT y BRIDGES descubren el comportamiento de los

cromosomas en la meiosis y la singamia y explican las leyes de Mendel.

1924 – SPEMANN (Premio NOBEL, 1935) e MANGOLD: descubren

que el labio dorsal del blastoporo posee propiedades inductoras.

1983 –Walter Gehring, de la Universidad de Basilea, Suiza, y por

Matthew Scott y Amy Weiner, de la Universidad de Indiana,

Bloomington, descubren de forma independiente los genes homeobox o

genes homeóticos.

GEN HOMEÓTICO: contiene en su estructura una secuencia de ±180

pares de bases (homeobox o caja homeótica) que codifica para una

secuencia específica de aminoácidos (homeodominio) de una proteína.

Estas homeoproteínas actúan como factores de transcripción de genes

específicos involucrados en el desarrollo. El homeodominio de la proteína

(factor de transcripción) se adhiere a secuencias de ADN específicas y de

esa manera controla la expresión de genes particulares.

Los homeoproteínas fueron caracterizadas por

primera vez en Drosophila melanogaster, son

escenciales durante la embriogénesis, en procesos

como la determinación del eje antero-posterior en

vertebrados e invertebrados.

1983 – J. MCGRATH Y D. SOLTER

NUCLEAR TRANSPLANTATION IN THE MOUSE EMBRYO

BY MICROSURGERY AND CELL FUSION

Nuclear transplantation in the mouse embryo was

achieved by using a method that combines

microsurgical removal of the zygote pronuclei with

the introduction of a donor nucleus by a virus-

mediated cell fusion technique. Because nuclei and

cytoplasm from genetically distinct inbred mouse

strains can be efficiently interchanged, this procedure

may be useful in characterizing possible cytoplasmic

contributions to the embryonic and adult phenotype.

1986 - S. M. WILLADSEN clona una oveja a partir de células

embrionarias. Un año más tarde, IAN WILMUT clona a Dolly, el primer

mamífero obtenido a partir de la clonación de una célula adulta.

1986- STANLEY COHEN y RITA LEVI-MONTALCINI

reciben el premio NOBEL de medicina por el descubrimiento

de los factores de crecimiento neuroblástico.

Neuronal growth factors for the survival of

neurones were first discovered in the

peripheral nervous system that controls such

organs as blood vessels; these are called

sympathetic neurones. Rita Levi-Montalcini

and Cohen purified this sympathetic nerve

growth factor (NGF) down to a single type of

molecule. This figure shows a clump of

sympathetic neurone cell bodies in a culture

dish in the absence of NGF (upper figure)

compared with a clump in the presence of

NGF (lower figure). Note that hundreds of

axon processes emerge from the clump of

neurones in the presence of NGF indicating

that these neurones are alive and growing.

1995- E. LEWIS, C. NÜSSLEIN-VOLHARD y E.

WIESCHAUS reciben el Premio NOBEL de Medicina

por sus trabajos acerca del control genético del desarrollo.

Consiguieron identificar en Drosophila melanogaster una serie de genes que

determinan la formación de los distintos segmentos del animal. Pudieron crear más de

20.000 mutaciones diferentes, con lo que identificaron 120 genes maternos que tienen

como función controlar el desarrollo embrionario. Consiguieron identificar los genes

que determinan la estructura de los distintos segmentos del insecto, a los que llamaron

morfogenes.

1998 – J. GEARHART obtiene líneas de células madre a partir de

embriones.

2001 – L. HARTWELL, P. NURSE Y T. HUNT: reciben el Premio

NOBEL por el descubrimiento de los genes que regulan el ciclo celular.

2002 - Premio NOBEL para S. BRENNER, J. SULSTON y R.

HORVITZ por sus trabajos sobre la regulación genética de la

apoptosis.

2006 - A. FIRE y C. MELLO reciben el Premio NOBEL por el

descubrimiento de un proceso denominado interferencia de ARN que

suprime la expresión de los genes.

El hallazgo reveló un mecanismo de regulación génica hasta entonces

desconocido y ha evidenciado que en la célula existe un sinnúmero de

pequeñas moléculas de ARN, llamados ARN pequeños (micro ARN, si

ARN, pi ARN), que regulan naturalmente la expresión génica por el

mecanismo de interferencia, controlando así la producción celular de

proteínas.

Un repaso por la historia de los estudios embriológicos …

EMBRIOLOGÍA

DESCRIPTIVA

Anatomía - Morfología

Medicina

Biología celular

y molecular

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Fisiología

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EMBRIOLOGÍA

EXPERIMENTAL

BIOLOGÍA DEL

DESARROLLO

MECANISMOS QUE GOBIERNAN EL DESARROLLO