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Diferenciação Celular e Desenvolvimento Embrionário

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Diferenciação
1
Diferenciação
Processo pelo qual uma célula se especializa para uma determinada função
Mantém o mesmo código genético – “essência”
Diferença na expressão desses genes – Ativação ou Inibição
2
Células diferenciadas podem ser
Isoladas – gametas
Agrupadas em tecidos
3
Células especializadas podem desdiferenciar
4
Termos
Totipotente
Totipotência é a capacidade de uma única célula, geralmente uma célula tronco, se dividir e produzir todos as células diferenciadas no organismo, incluindo os tecidos extraembrionários
Célula totipotente - blastômero
Pluripotente
Capazes de se diferenciar em qualquer tecido embrionário, mas não extraembrionário (placenta)
Multipotentes
Capaz de se diferenciar em limitado número de células
5
A biologia do desenvolvimento pesquisa a diferenciação na embriogênese
Experimento
6
Conclusões:
A capacidade de responder a sinais externos determinantes da diferenciação celular depende da idade celular
Restrição da plasticidade com o tempo
Células jovens – plasticidade celular – capacidade de responder a estímulos externos
Células que já iniciaram o seu programa de diferenciação seguem nele independente do fator externo
7
Nos animais a diferenciação celular começa na fase de gástrula
Clivagem em Xenopus
Clivagem em humanos
8
Nos animais a diferenciação celular começa na fase de gástrula
9
Antes da fase de gástrula
Células aumentam em número, mas não aumentam de tamanho
Mitoses sem fase G1 e G2  RNA materno
Células cada vez menores (mesmo tamanho geral e mais número de células)
10
Gastrulação
Processo de mudança na forma embrionária
Movimentos celulares intensos (movimentos morfogenéticos)
Definição dos 3 folhetos embrionários:
Ectoderma
Mesoderma
Endoderma
Transcrição  expressão gênica a partir do genoma zigótico
11
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Gastrulação
Posicionamento celular no microambiente que define programa de diferenciação
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A diferenciação resulta de uma série de expressões gênicas controladas
Controle da expressão gênica
Inativação de uns genes
Ativação de outros
Mecanismos
Transcricional
Pós-transcricional
14
Controle transcricional
Fatores de transcrição (ativadores / inibidores)
Modificação estrutural
Metilação de nucleotídeos
Acetilação / desacetilação de histonas
15
16
Controle pós-transcricional
Eficiência do processamento do mRNA
Transporte do mRNA
Tradução do mRNA
Estabilidade
Regulação da estabilidade proteica
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Fatores que contribuem para os processos de diferenciação
Fatores intracelulares
Inerentes da própria célula
Diferenças no conteúdo citoplasmático
Fatores extracelulares
Matriz extracelular
Ligantes
Depende dos receptores e vias de sinalização da célula
18
Fatores que contribuem para os processos de diferenciação
Rubéola  surdez e catarata
Talidomida
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