Formação do eixo Antero-posterior

Prévia do material em texto

FORMAÇÃO DO EIXO ANTERO-POSTERIOR
Biologia do Desenvolvimento
Professora: Katiane Nogueira.
Alunos: Marcos Vinícius De Souza; Breno Moreira e Rafaela Lameira.
CICLO DE VIDA DA DROSOPHILA
VISTA VENTRAL DA DROSOPHILA
A larva de drosófila não possui nem patas nem asas. 
Essas estruturas estão presentes na larva como discos imaginais. 
ESTABELECIMENTO DOS EIXOS DO CORPO
ESTABELECIMENTO DOS EIXOS DO CORPO
O corpo dos insetos é bilateralmente simétrico.
O eixo anteroposterior de drosófila se divide em cabeça, tórax e abdomem da larva.
ESTABELECIMENTO DOS EIXOS DO CORPO
O eixo ântero-posterior começa de uma migração do ovócito de uma posição central para uma posição posterior.
Transcrição do gene Gurken, que secretara posteriormente a proteína Gurken.
A proteína Gurken se liga a uma proteína receptora, presente na membrana, chamada de proteína torpedo.
As células foliculares que houve a ligação Gurken-torpedo, diferenciam-se em células foliculares posteriores
Ativação da proteína cinase A, dentro do ovócito
na região posterior o ovocito entra em contato com células nutrices
as células nutrices transcrevem o gene gurken que posteriormente será secretado 
a proteina cinase A reorganiza o citoesqueleto de forma a transferir componentes citoplasmaticos das células nutrices para o ovocito
6
ESTABELECIMENTO DOS EIXOS DO CORPO
7
Genes de Efeito Materno
Transferência de componentes citoplasmáticos das células nutrices para o ovócito
dentre esses componentes incluem os RNAms dos genes oskar, bicoid e nanos.
A proteína de oskar migra para a parte mais posterior, e assim o RNAm da proteína nanos começa a tradução de nanos na parte posterior a onde se localiza a proteína de oskar. 
A produção de nanos ocorre após a fecundação
nesse momento as proteinas motoras existente no ovocito se destacam pois, organizam esses genes em suas localizaçoes adequadas
8
Genes de Efeito Materno
A associação das proteínas nanos se liga a uma proteína chamada de Pompilio, inibindo a produção de outra proteína chamada hunchback
Após a fecundação a proteina bicoid é sintetizada na parte anterior do ovo.
O RNAm de bicoid migra para a parte anterior do ovócito antes da fecundação
O gene bicoid influência na tradução de outro gene chamado gene caudal.
Quando o bicoid é traduzido ele inibe a tradução do gene caudal.
 Bicoid e Hunchback são os genes de efeito materno que são mais importantes para o padrão de partes anteriores (cabeça e tórax) do embrião Drosophila .
Nanos e Caudal são genes de efeito materno que são importantes na formação de mais segmentos abdominais posteriores do embrião Drosophila .
9
Genes de Efeito Materno
10
Genes de Efeito Materno
11
Genes gap
Os genes gap são genes zigóticos, são aqueles necessários durante o desenvolvimento do embrião; são expressos no núcleo do próprio embrião
Os genes gap iniciam a organização do embrião
uma mutação nesse gene podem causar a perda de um segmento do embrião
Os genes gap estimulam a produção do gene hunchback na parte anterior do embrião, onde também está presente a proteína bicoid
A proteína bicoid também influencia na produção de hunchback
ela por sua vez estimula a tradução de genes gap como: giant, Krüppel e knirps
a bicoid inibe a produção do gene caudal na parte anterior do embriao
12
Genes gap
 Os genes gap são parte de uma família maior chamada de genes de segmentação . Esses genes estabelecem o plano corporal segmentado do embrião ao longo do eixo anterior-posterior. Os genes de segmentação especificam 14 parasegments que estão intimamente relacionados aos segmentos anatômicos finais. Os genes gap são a primeira camada de uma cascata hierárquica dos genes de controle de segmentação.
13
Genes gap
O gene tailless também codifica um paraseguimentos
14
Genes regra-dos-pares
Os parassegmentos
•Os primeiros sinais visíveis de segmentação no embrião são sulcos transitórios na superfície do embrião após a gastrulação.
• Esses sulcos definem os parassegmentos. Há 14 parassegmentos -> unidades fundamentais.
•Os parassegmentos são gerados pela expressão dos genes regra-dos-pares.
•A expressão dos genes da regra-dos-pares é controlada pelos produtos do gene Gap e dos genes de origem materna.
15
Genes regra-dos-pares
16
Genes regra-dos-pares
•Mutações: ausência de segmentos pares, como no caso do mutante para o gene Fushi-tarazu, ou a ausência de segmentos ímpares, como no mutante para o gene Even-skipped.
17
Genes de polaridade segmentar
•Os genes de polaridade segmentar são ativados em resposta à expressão dos genes regra-dos-pares, no estágio de blastoderma celular.
•Expresso nas 14 faixas transversais.
•Gene Engrailed é ativado pelo regra-dos-pares, sendo expresso na margem anterior de cada segmento.
•Gene Wingless é transcrito na margem posterior de cada segmento.
18
 Genes de polaridade segmentar
19
Genes de polaridade segmentar
Expressão de engrailed no embrião de estágio 11
20
Genes de polaridade segmentar
21
Genes de polaridade segmentar
•Células que produzem as proteínas Engrailed e Wingless possuem uma interação: células que expressam Engrailed podem se ligar à proteína de Wingless. 
•Reciprocidade: Engrailed-> Hedeghog-> gene Wingless-> células Wingless-> engrailed e hedeghog. Identidade as células.
•Gradientes de sinais produzidos por Hedgehog e Wingless conferem identidade às células do parassegmento.
•Altos niveis de Hedeghog e baixos de Wingless expressam estruturas pigmentadas compridas -> dentículos. Menos hedeghog e baixos níves de Wingless expressam cutícula lisa.
22
Genes homeóticos - Genes Hox
Formação dos segmentos 
Definem a identidade dos segmentos
Todos os filos de animais apresentam genes homólogos aos hox de Drosophila
Genes hox também regulam a expressão de outros genes 
As proteínas gap e regra-dos- pares controlam o padrão de expressão inicial dos genes Hox 
quandos genes hox sao desligados por mutaçao, as celulas agem como se estivessem no lugar errado e formam estruturas apropriadas em lugares improprios 
tal inibiçao previne que esses genes do abdome se expressar na cabeça 
existe um grupo de genes que silencia a ação do gene hox, evitando que ele continue expressando a ação de formar novos apendices
23
Grupos de genes Homeóticos
Antennapedia 
Labial
Proboscipedia
Deformed
Sex combs reduced
Antennapedia
Bithorax
Ultrabithorax
Abdominal A
Abdominal B
Antennapedia controlam a identidade dos segmentos da cabeça e do torax
bithorax indentidade ao 3 segmento toracio e segmentos abdominais 
24
Genes Homeóticos
o gene hox fica agrupado em cluster e cada gene que ocupa a primeira posiçao no custer e quase sempre e o gene que é expresso em uma posiçao mais anteior ao eicco do corpo (cabeça)
25
Mosca com mutação Ultrabithorax
O trabalho de Ultrabithorax é reprimir a identidade do segundo segmento e a formação de asas no terceiro segmento. Quando Ultrabithorax é inativado no desenvolvimento do terceiro segmento devido a mutações, os halteres são convertidos em um segundo conjunto de asas, posicionadas ordenadamente atrás do conjunto normal. TRANSFORMAÇAO DO 3 SEGMENTO TORACICO EM 2 SEGMENTO TORACICO
26
Mosca com mutação Antennapedia
a antennapedia suprime genes no segundo seguimento toracico para evitar a formaçao desses orgaos em lugares errados
27
Especificação das regiões terminais do embrião 
Ácron - corresponde à porção da cabeça(anterior).
Télson - corresponde à região caudal (posterior).
Gene de efeito materno torso- mutação no gene torso pode resultar em embriões sem ácron e sem telson. 
A proteína Torso inibe a expressão da proteína Groucho nos extremos do embrião.
Groucho tem como função inibir a transcrição dos genes gap tailless e hunkebein.
Tailless e hunkebein sem Bicoid desenvolverá telson.
Tailless e hunkebein com Bicoid desenvolverá ácron.
estruturas do eixo anterior posterior
torso especificaçaodas extremidades terminais
indica que as duas regioes terminais sao especificadas em uma mesma rota
28
Referência Bibliográfica 
García, S.; Fernández,C. Embriologia: 3. ed. Editora: Artmed, 2012.
30