Primeira semana: Clivagem Professor: Arturo Arnáez Vaella
Introdução A fertilização do ovócito evita sua destruição e implica sua ativação para os acontecimentos posteriores -----> clivagem A ativação implica incremento do metabolismo.
Introdução O embrião mantém as coberturas (corona radiata e zona pelúcida). Antes da implantação perderá essas coberturas. A implantação se inicia no dia 6. Fonte: http://biologia-no-vestibular.blogspot.com.br/2012/06/ufpb-reproducao-humana.html
Introdução 1. a estratégia: acabar rapidamente as primeiras etapas. Precisa-se da pré-produção de muito RNA e ribossomos no ovócito (pouco vitelo). Fonte: http://www2.ibb.unesp.br/museu_escola/ensino_fundamental/origami/documentos/anfibios.htm
Introdução 2. a estratégia: acumulação de grande quantidade de vitelo. Não se precisa da pré-produção de tanto RNA e ribossomos. Fonte: http://www.arkive.org/western-pond-turtle/actinemys-marmorata/image-g17589.html
Introdução 3. a estratégia: quase nada de vitelo (nutrição através da placenta e previamente outras estruturas). Surgimento do trofoblasto ---> permite a troca de substâncias entre embrião e mãe. Só armazenam RNA e ribossomos para chegar até o estágio entre 2 a 4 células. Fonte: http://easyscienceforkids.com/all-about-giraffes/
Morfologia do embrião durante a clivagem Clivagem: processo de divisão mitótica que começa imediatamente após a conclusão da fertilização (união dos pró-núcleos). É um processo lento em mamíferos (uma divisão por dia inicialmente). Depois do estágio de 2 células a divisão não é sincronizada. Cada célula produzida se denomina blastômero.
Morfologia do embrião durante a clivagem Fonte: Carlson B. Embriologia Humana e Biologia do Desenvolvimento. 5th ed. Elsevier; 2014
Morfologia do embrião durante a clivagem A clivagem implica aumento do número de células, porém, em cada divisão, as células produzidas são menores. Portanto, o tamanho do embrião permanece constante (até a degeneração da zona pelúcida). Moore K, Persaud T, Torchia M. The Developing Human. 10th ed. Elsevier; 2016 Fonte: Moore K, Persaud T, Torchia M. The Developing Human. 10th ed. Elsevier; 2016.
Morfologia do embrião durante a clivagem Mórula: a partir de 16 blastômeros. Após o estágio de 8 células: compactação das células externas (adesão através de junções comunicantes e de oclusão).
Morfologia do embrião durante a clivagem Fonte: Carlson B. Embriologia Humana e Biologia do Desenvolvimento. 5th ed. Elsevier; 2014
Morfologia do embrião durante a clivagem Fonte: Carlson B. Embriologia Humana e Biologia do Desenvolvimento. 5th ed. Elsevier; 2014
Morfologia do embrião durante a clivagem Não Compactado Compactado Fonte: Langman, J., & Sadler, T. (2012). Langman's medical embryology (12th ed.).
Morfologia do embrião durante a clivagem Junções comunicantes: Fonte: https://pt.khanacademy.org/science/biology/structure-of-a-cell/cytoskeleton-junctions-and-extracellular-structures/a/cell-cell-junctions
Morfologia do embrião durante a clivagem Junções de oclusão: Fonte: https://pt.khanacademy.org/science/biology/structure-of-a-cell/cytoskeleton-junctions-and-extracellular-structures/a/cell-cell-junctions
Morfologia do embrião durante a clivagem Quatro dias após a fertilização: cavitação. Consiste na entrada de água entre as células internas. Baseia-se no transporte de Na + e K + (produto da atividade de uma ATPase). Resultado: Formação do blastocele. Com o surgimento do blastocele o embrião se denomina blastocisto.
Morfologia do embrião durante a clivagem Fonte: Carlson B. Embriologia Humana e Biologia do Desenvolvimento. 5th ed. Elsevier; 2014
Morfologia do embrião durante a clivagem Fonte: Carlson B. Embriologia Humana e Biologia do Desenvolvimento. 5th ed. Elsevier; 2014
Morfologia do embrião durante a clivagem Dois tipos de células no blastocisto: embrioblasto (massa celular interna) e trofoblasto. Formação dos polos embrionário e abembrionário. Embrioblasto ----> corpo do embrião + estruturas extraembrionárias Trofoblasto -----> estruturas extraembrionárias FGF-4: secretado pelo embrioblasto. Mantém mitose no trofoblasto.
Morfologia do embrião durante a clivagem Fonte: Moore K, Persaud T, Torchia M. The Developing Human. 10th ed. Elsevier; 2016.
Mecanismos de controle da clivagem 1) Transição de produtos gênicos: Produtos gênicos maternos -----> Produtos gênicos do zigoto 2) Metilação do DNA
Mecanismos de controle da clivagem A produção de RNA a partir dos genes zigóticos é um evento precoce (por quê?). A maioria dos produtos gênicos maternos se degradam no estágio de 2 células. Estágio de 4 células: ativação de mais de 1500 genes zigóticos
Mecanismos de controle da clivagem Camundongos -----> inibição da transcrição bloqueia desenvolvimento após duas células. Anfíbios -----> inibição da transcrição não bloqueia a clivagem.
Mecanismos de controle da clivagem A transição não é abrupta: Fonte: Carlson B. Embriologia Humana e Biologia do Desenvolvimento. 5th ed. Elsevier; 2014
Mecanismos de controle da clivagem Em ovócitos e espermatozoides maduros o DNA está metilado. A metilação implica a inativação do DNA e acontece nos dinucleótideos CpG. A metilação constitui a base para a regulação epigenética.
Mecanismos de controle da clivagem Estrutura de um nucleotídeo: Fonte: http://www.sobiologia.com.br/conteudos/citologia2/acnucleico.php.
Mecanismos de controle da clivagem Metilação do DNA: Fonte: Alcohol Res. 2013;35(1):6-16.
Mecanismos de controle da clivagem Desmetilação após a fertilização: - Após 4 horas: genoma do pai sofre desmetilação rápida. - O genoma da mãe sofre desmetilação gradual até a formação da mórula.
Mecanismos de controle da clivagem Remetilação: - Acontece no embrioblasto e até o final do estágio de blastocisto a metilação alcança níveis máximos.
Mecanismos de controle da clivagem Evolução da metilação: Fonte: Carlson B. Embriologia Humana e Biologia do Desenvolvimento. 5th ed. Elsevier; 2014
Inativação do cromossomo X Nas células das mulheres, um dois cromossomos X é inativo devido a uma condensação extrema. Isso explica a presença do corpúsculo de Barr em mulheres e não em homens. A inativação do cromossomo X permite a compensação de dosagem (não ter excessos de produtos gênicos).
Inativação do cromossomo X Inicia-se no centro de inativação do X. O XIST é um gene que está incluído nesse centro. O RNA do XIST é não codificante. O RNA do XIST cobre um cromossomo X inativando-o (neste cromossomo o gene XIST é ativo). No cromossomo X ativo o gene XIST é inativo.
Inativação do cromossomo X No zigoto ambos cromossomos são inativos (não por causa do XIST). A ação do XIST começa quando as células do embrioblasto iniciam sua diferenciação. Na meiose I ambos cromossomos se ativam.
Inativação do cromossomo X Fonte: Jorde L, Carey J, Bamshad M. Medical genetics. 5th ed. Elsevier; 2016.
Referências bibliográficas Carlson, B. (2014). Embriologia humana e biologia do desenvolvimento (5 ed.). Rio de Janeiro: Elsevier/Saunders. (Capítulo 3)