Projeto Biologia do Desenvolvimento - Primeira Parte

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O Projeto Biologia do Desenvolvimento tem o propósito de resolver as listas de Objetivos do prof. Winter, a fim de facilitar o estudo da disciplina Biologia III.

Instruções Gerais

  • Cole o exercício da lista, e responda, colocando a bibliografia utilizada.
  • Coloque observações importantes sobre o assunto no resumo.

Referências

Benefícios do Sexo e Meiose

Resumo

  • A reprodução sexuada possiblita a recombinação de genes e cromossomos, o que permite o fluxo de caracteres vantajosos na população favorecendo sua sobrevivência.
  • A meiose consiste em:
    1. Duplicação de cada cromossomo (formação das cromátides-irmãs).
    2. Pareamento dos cromossomos maternos e paternos duplicados.
    3. Crossing-over.
    4. Separação aleatória de cada um dos cromossomos maternos e paternos entre as duas células.
    5. Divisão I.
    6. Separação das cromátides-irmãs.
    7. Divisão II.
  • Na meiose, o pareamento dos cromossomos duplicados homólogos se dá com a formação de uma estrutura protéica, o complexo sinaptonêmico, que de alguma forma serve para espaçar os eventos de recombinação ao longo dos cromossomos.

Bibliografia

Lista

Disponível em [1].

01. Esquematizar o ciclo de vida de um animal que se reproduz sexuadamente e comparar com aquele de um animal que se reproduz assexuadamente.

Reprodução.gif

02. Discutir o que distingue um organismo com reprodução sexuada de um com reprodução assexuada em relação a possibilidade de adaptação ao meio.

A reprodução sexuada tem sido favorecida pela evolução porque em ambientes variáveis a recombinação gênica aumenta a probabilidade de se produzir ao menos algum descendente capaz de sobreviver. Além disso, ela permite a eliminação de mutações prejudiciais e a combinação de mutações vantajosas raras.

03. Uma vez que a biomassa de bactérias no mundo é muito maior que a de animais multicelulares, elas são os organismos dominantes atualmente. No entanto elas se reproduzem assexuadamente. Como voce explica o sucesso evolutivo desses seres vivos?

04. A afirmação: "organismos assexuados permaneceram simples e primitivos" é correta?

05. Citar as evidências para a teoria cromossômica da herança e discutir sua relação com o mecanismo de meiose.

06. Se você tivesse que provar que a meiose não é uma mitose sem fase S, qual abordagem experimental voce usaria?

07. O produto da Meiose I são células com a mesma quantidade de DNA de uma célula diplóide, mas a metade do número de cromossomos. Justifique esta afirmação.

A divisão I da meiose gera 2 células, cada uma com a versão paterna ou materna de cada cromossomo, recombinadas e duplicadas (cromátides-irmãs). A separação das duas cópias se dá na divisão II. Portanto, embora tenha a quantidade de DNA de uma célula diplóide devido à duplicação, as cópias tem a mesma origem e estão na forma de cromátides-irmãs, o que dá efetivamente um cromossomo de cada tipo.

08. Relacionar "crossing-over" cromossômico, recombinação genética e quiasmas. Cite evidências experimentais.

09. Os machos dos mamíferos apresentam dois cromossomos sexuais (X e Y). Como eles pareiam durante a meiose?

O Y e o X se pareiam devido à homologia de suas extremidades.

10. A prófase I da meiose pode durar anos. Quais as conseqüências disso para os cromossomos dos gametas resultantes? Baseado nos dados que voce tem, tente explicar esses fatos.

Gametas

Resumo

  • A determinação do sexo nos mamíferos é determinado pelo gene SRY, presente no cromossomo Y, que induz as células das gônadas a se transformarem em células de Sertoli, que inibem o desenvolvimento de caracteres femininos, promovem o desenvolmento dos orgãos masculinos e induzem as células germinativas primordiais a se comprometerem a espermatozóides.

Bibliografia

Lista

Disponível em [2].

11. Descrever a estrutura do óvulo e a função de suas partes.

12. Descrever os estágios de maturação do óvulo.

13. Quais as adaptações dos óvulos para atingir o tamanho final. Por que os óvulos precisam ser tão grandes?

14. Qual o destino dos corpúsculos polares nos mamíferos?

Eles somem, desaparecem, escafedem-se.

15. Na ovogênese dos insetos não existem corpúsculos polares. Qual o destino das células que não originam ovócitos?

Eles ficam ao lado das ovogônias, com os citoplasmas fundidos, ajudando na produção de nutrientes e macromoléculas para o crescimento e diferenciação destas.

16. Descrever a estrutura de um espermatozóide de mamífero.

17. Por que o espermatozóide não possui Golgi e o óvulo sim?

18. Qual o papel da peça mediana no comportamento do espermatozóide?

19. Se o espermatozóide só se diferencia após a segunda divisão meiótica, quando a célula é haplóide, como mutações recessivas que afetem esse passo não se manifestam em indivíduos heterozigotos?

Eles se diferenciam com os citoplasmas fundidos, então, embora já sejam haplóides nesta fase, podem trocar RNAs e proteínas entre si, eliminando assim as implicações negativas da haploidia.

20. Idealize uma abordagem experimental para mostrar que a sua resposta ao objetivo anterior é verdadeira.

Fertilização

Resumo

  • O sexo traz muitos benefícios, como ...

Bibliografia

Lista

Disponível em [3].

1. No que consiste a capacitação do espermatozóide?

The set of physiological changes that allow the sperm to be competent to fertilize the egg is called capacitation. The requirement for capacitation varies from species to species (Gwatkin 1976). Capacitation can be mimicked in vitro by incubating sperm in tissue culture media (containing calcium ions, bicarbonate, and serum albumin) or in fluid from the oviducts. Sperm that are not capacitated are "held up" in the cumulus and so do not reach the egg (Austin 1960; Corselli and Talbot 1987). The molecular changes that account for capacitation are still unknown, but there are four sets of molecular changes that may be important. First, the fluidity of the sperm plasma membrane is altered by the removal of cholesterol by albumin proteins found in the female reproductive tract. If serum albumin is experimentally preloaded with cholesterol, it will not

permit capacitation to occur in vitro. Second, particular proteins or carbohydrates on the sperm surface are lost during capacitation (Lopez et al. 1985; Wilson and Oliphant 1987). It is possible that these compounds block the recognition sites for the proteins that bind to the zona pellucida. Third, the membrane potential of the sperm becomes more negative as potassium ions leave the sperm. This change in membrane potential may allow calcium channels to be opened and permit calcium to enter the sperm. Calcium and bicarbonate ions may be critical in activating cAMP production and in facilitating the membrane fusion events of the acrosomal reaction (Visconti et al. 1995; Arnoult et al. 1999). Fourth, protein phosphorylation occurs (Galantino- Homer et al. 1997). However, it is still uncertain whether these events are independent of one another and to what extent each of them causes sperm capacitation (Figure 7.12).

Copiado do Gilbert. Tem um monte de coisas pra explicar e acho que copiar aqui trechos específicos pode poupar o trabalho de procurar no livro. Mas certamente seria mais útil fazer um resumo em português. O prbl. é que não há tempo ( nem disposição, admito ) pra ficar fz isso.

2. Qual a função da zona pelúcida?

3. A zona pelúcida é composta de três polipeptídeos. Faça um esquema da organização deles, indicando a função de cada um.

4. Como eles polimerizam para formar a zona pelúcida?

5. Qual a função intracelular da galactosil-transferase? (ver Alberts ou Voet).

6. Pelo que voce sabe sobre ZP3, como voce impediria a fertilização de um óvulo pelo espermatozóide?

7. Por que mecanismos o óvulo impede a poliespermia?

8. Qual o papel do Ca2+ no bloqueio à poliespermia?

9. O que contêm os grânulos corticais?

10. Por que salamandras que se reproduzem partenogeneticamente ainda precisam de espermatozóides para ativar seus óvulos diplóides?

Movimentos Morfogenéticos e a forma do corpo

Resumo

  • O sexo traz muitos benefícios, como ...

Bibliografia

Lista

Disponível em [4].

1. Quais as três principais fases da embriogênese?

2. Quais os três principais eixos do corpo e como eles se relacionam com a distribuição assimétrica de vitelo no ovo com clivagem holoblástica dos anfíbios?

3. Descreva como o espermatozóide de X. laevis estabelece o segundo eixo de assimetria no ovo.

4. A taxa de mitoses durante as primeiras 7h da embriogênese de X. laevis é muito maior que em tecidos adultos. Devido a isso a replicação do DNA tem que ser muito mais rápida. Sabe-se no entanto que a DNA polimerase funciona a mesma velocidade, seja em blastômeros seja em células do indivíduo adulto. Como isso é possível?

5. Como se forma o blastoceloma?

6. Descreva a gastrulação em ouriço-do-mar.

7. Na gastrulação duas novas camadas germinativas se formam. Quais são elas e como isso ocorre?

8. O que é um mapa do destino no embrião?

9. Qual o papel do lábio dorsal do blastóporo e como Mangold e Spemann mostraram que ele continha o Organizador?

10. O que vem a ser ALONGAMENTO CONVERGENTE e INVOLUÇÃO? Como estes fenômenos estão relacionados com a formação da endoderme?

11. Qual a origem da notocorda e como ela está relacionada com o sistema nervoso? Existem evidências experimentais para isso?

12. Se você impedir a crista neural de se formar quais células, tecidos e/ou órgãos estarão faltando no adulto?

13. Qual o destino imediato da mesoderme que é vizinha do tubo neural?

14. Como a expressão das "caderinas" e N-CAM específicas "moldam" o embrião?

15. Qual o papel das integrinas, fibronectina e laminina? Como elas interagem e onde estão localizadas?

16. Fibronectina e o proteoglicano de sulfato de condroitina têm papéis diferentes no direcionamento da migração celular durante a embriogênese. Quais são esses papéis?

Diversificação celular e memória celular

Resumo

  • O sexo traz muitos benefícios, como ...

Bibliografia

Lista

Disponível em [5].

1. Descrever a teoria da ação gênica diferencial para explicar a diversificação celular nos metazoários. Citar duas abordagens experimentais que comprovem a teoria.

2. Explicar porque na maioria dos casos os produtos expressos por células em diferenciação não têm seus genes amplificados.

3. Sugira uma abordagem experimental para provar a existência de ovos em mosaico.

4. Definir indução e explicar como ela pode gerar diferentes tipos de células.

5. Discutir como sinais semelhantes podem ter efeitos diferentes no fenômeno de indução entre células diferentes.

6. Definir QUIMERAS e discutir porque em Styela não é possível produzir quimeras.

7. Discutir como ocorre a primeira diversificação celular no embrião de mamíferos no estágio de blástula e qual o mecanismo envolvido.

8. Discutir o que distingue uma bactéria de uma célula de metazoário do ponto de vista de expressão de genes por efeito de sinais externos.

9. Citar uma abordagem experimental utilizada para mostrar que um tecido ou uma célula estão determinados.

10. Discutir como a memória citoplasmática determina o destino de uma célula.

11. Citar o possível mecanismo de memória nuclear no estabelecimento da determinação de uma célula.

Ver também

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