Il corso si propone di illustrare i principi generali dello sviluppo considerando con particolare attenzione i meccanism molecolari che ne costituiscono la base e gli aspetti sperimentali che hanno permesso di raggiundere le attuali conoscenze sulle attività cellulari nell’embrione.

Ciclo vitale degli organismi: stadi dello sviluppo animale.

Specializzazione cellulare: preordinamento. Specificazione autonoma, specificazione condizionata, specificazione sinciziale. Sviluppo a mosaico, sviluppo regolativo. Esperimenti di distruzione, isolamento, ricombinazione e trapianto per la verifica dello sviluppo a mosaico e regolativo. Gradienti morfogenetici e informazione di posizione. Determinazione cellulare e regolazione dell’espressione genica. Il differenziamento cellulare: reversibilità e irreversibilità del pattern di attività genica; ereditarietà dei pattern di attività genica attraverso combinazioni di fattori di trascrizione, condensazione della cromatina, metilazione del DNA. Controllo dell’espressione genica tessuto specifico. Meccanismo d’azione degli ormoni steroidei e di molecole segnale di natura proteica. Esempio di differenziamento delle cellule muscolari.

Morfogenesi e adesione cellulare: affinità selettiva fra le cellule. Superficie cellulare e molecole di adesione tra cellula e cellula (CAM). Caderine, NCAM, PSA-NCAM. Matrice extracellulare e molecole di adesione della matrice. Ruolo guida delle molecole di adesione della matrice nella migrazione cellulare e nella crescita assonale. Integrine.

Comunicazione intercellulare nello sviluppo: Molecole segnale. Recettori. Trasduzione del segnale. Risposta cellulare. Induzione embrionale e competenza. Specificità dell’induzione. Fattori paracrini.

Apoptosi, apetti morfologici. Significato biologico. Induzione dell’apoptosi. Fase di esecuzione: cascata delle caspasi. Fase finale del processo apoptotico: riconoscimento e fagocitosi del corpo apoptotico. Tecniche di evidenziazione dell’apoptosi.

Fecondazione: struttura dei gameti, contatto e riconoscimento tra gameti, reazione acrosomica. Capacitazione, legame fra i gameti e reazione acrosomica nei mammiferi. Fusione delle membrane. Inibizione della polispermia. Attivazione del metabolismo dell’uovo. Riorganizzazione del citoplasma dell’uovo.

Segmentazione. Gastrulazione. Organogenesi.

Organismi modello:

Sviluppo del riccio di mare. Sviluppo di Xenopus, induzione mesodermica, induzione neurale, esperimenti di Spemann. Induzione embrionale primaria. Organizzatore. Sviluppo degli uccelli.

Sviluppo dei mammiferi.

Organizzazione dei tessuti e cellule staminali.

Sviluppo del sistema nervoso.

Sviluppo degli organi derivati dal mesoderma: somiti, cuore e vasi sanguigni.

Sviluppo degli organi derivati dall’endoderma: formazione del tubo intestinale.

Modalità didattiche

Lezione frontale

Testi di studio

F.S. Gilbert: Biologia dello sviluppo Zanichelli Bologna 2005
J.M.W. Slack: Fondamenti di Biologia dello Sviluppo Zanichelli Bologna 2007

Modalità di
accertamento

Esame orale

Disabilità e DSA

Le studentesse e gli studenti che hanno registrato la certificazione di disabilità o la certificazione di DSA presso l'Ufficio Inclusione e diritto allo studio, possono chiedere di utilizzare le mappe concettuali (per parole chiave) durante la prova di esame.

A tal fine, è necessario inviare le mappe, due settimane prima dell’appello di esame, alla o al docente del corso, che ne verificherà la coerenza con le indicazioni delle linee guida di ateneo e potrà chiederne la modifica.