Segmentação do Ovo - Biologia do Desenvolvimento 2013

Startup do Desenvolvimento
Humano
Docente: Paulo de Oliveira
Disciplina: Biologia do Desenvolvimento
Biologia Humana 2012/2013
Discentes:
Daniela Madeira, nº 29060
Inês Escoval, nº29778
Mafalda Gomes, nº29371
Noções Gerais
(Cockburn, 2010)

Blastómeros: são as primeiras células
resultantes das sucessivas divisões mitóticas
(segmentação) do zigoto. São células não
especializadas que, na evolução embrionária,
irão compor a mórula, a blástula, e a gástrula.
Alterações Epigenéticas

Cromatina Paterna:
◦ Cromatina do espermatozóide é compactada por
protaminas;
◦ Após a fecundação as protaminas são substituídas
por histonas maternas pela glutationa;
◦ Descondensação do pronúcleo;

Cromatina Materna:
◦ A cromatina materna mantém-se estável;

Desmetilação do DNA: elimina marcas
específicas de regulação
Alterações Epigenéticas
(Jenkins, 2012)
Independência Genética do Embrião
EGA
(Ativação do Genoma Embrionário)
Degradação dos
Factores Maternos
Via Proteossoma
DPP5
MYC
CLOCK
Num total de 147 genes relacionados com a
depleção transcricional materna
EGA
(4-8 células)
EIF1AX
POUSF
TEAD4
…
Independência Genética do Embrião
Fig. 3 – (A) Marcadores genéticos envolvida na degradação do material genético materno ou/de ativação no genoma
de 5 - a 8 - blastómeros .(C) Análise definitiva na fase de 5 - a 8 – células em comparação. (Galán 2010).
Compactação
 Alterações
morfológicas;
 Maximiza o contacto intercelular;
 É regulada pela Caderina E;
 Tem uma influência importante:
◦ Na perda de totipotência destes
tecidos;
◦ Na morfogénese do blastocisto.
 Ocorre
gradientes na expressão de
determinados genes.
Mórula
 Há
a cavitação.
Blastocisto

O embrião contém 2 tipos de células:
◦ Embrioblasto – forma as três camadas
germinativas;
◦ Trofoblasto -forma tecidos extraembrionários
• Ocorre nidação.
Regulação da Expressão Genética
Fatores de Crescimento
Fator de crescimento
efeito
Transforming Growth factor beta
(TGF-β)
Desenvolvimento do embrião através
de mecanismos autócrinos e
parácrinos.
Regula eventos de diferenciação,
transformação e maturação.
Epidermal growth factor (EGF)
Acelera a segmentação do blastocisto
através da adição de anticorpos.
Insuline and Insuline like growth factor
(IGF)
Estimula a proliferação celular e a
formação do blastocisto.
Fatores que provêm do trato reprodutivo da mãe ou inerentes ao embrião.
Regulação da Expressão Genética
Para além dos fatores referidos na tabela a cima, temos também
como exemplos dessas proteínas e fatores de crescimento:
Sinais de cálcio
• Problemas ao nível destes sinais num desenvolvimento
inicial podem ser a origem de problemas num
desenvolvimento mais avançado;
• Podem causar problemas a nível cromossómico e
consequente interrupção da segmentação;
• Reguladores de funções celulares.
Calcium signaling in human preimplantation
Development: A review
Regulação da Expressão Genética
Oct-4
• Papel na evolução da toti/pluripotência;
• Actua no citoplasma;
• Aparece gradualmente no embrião.
• É um ponto de interrupção
p27
• Presente em múltiplos processos
celulares;
• Importante na interrupção da
segmentação do embrião;
Regulação da Expressão Genética
FAF1 (mouse)

Complexo FAF1-p97 :
◦ Essencial no crescimento e sustentabilidade celular (a
ablação de FAF1 e p97 leva a uma letalidade
embrionária);

FAF
◦ Deficiência em FAF leva á morte na fase de 2
blastómeros;
◦ FAF embrionária é detectada a partir de 4
blastómeros

FAF1GT/GT
◦ Apresenta efeito materno sustenta a divisão celular
até á fase de 2 células;
◦ É um ponto de interrupção;
Regulação da Expressão Genética
FILIA (mouse)
FILIA
Cinases
(AURKA &
PLK1)
MAD2
Estabilidade
cromossómica e
euploidia
•É um ponto de interrupção;
Regulação da Expressão Genética
BORIS
 Expressão
O mRNA do BORIS
presente no oócito é
degradado durante a
segmentação;
Testículos
Oócitos
Humanos
Ovários
(baixa
concentração)
Função na
meiose da
oogénese e
espermatócitos
• Função:
Limita a reorganização da cromatina e a reprogramação
de células germinativas masculinas no testículo;
Regulação da Expressão Genética
SOX 2
 Gene principal que controla as redes
transcricionais necessárias para a
pluripotência;
 O seu perfil de transcrição revela 2
grandes alterações:
◦ EGA
◦ Formação da mórula
Pode heterodimerizar com Pou5f1;
 É um ponto de interrupção.

Regulação da Expressão Genética
Transcriptase Reversa

Pode ter duas origens:
◦ Espermatozóide;
◦ Transcrição de LINE-1 e HERV (famílias de
retrotransposões que codificam RT);
• Esta enzima encontra-se em baixos níveis
nas células diferenciadas, e níveis altos
nos tecidos embrionários.
• Inibição do LINE-1 resulta na inibição do
desenvolvimento na fase de 2 ou 4 células.
Importante no desenvolvimento
embrionário;
 Implica interação do genoma nuclear e
mitocondrial;
 Existe uma correlação entra o número de
mitocôndrias e a qualidade do oócito;
O Papel das Mitocôndrias

http://www.gettyimages.pt/detail/ilustra%C3%A7%C
3%A3o/the-human-mitochondria-is-the-powerplant-of-cells-they-gr%C3%A1fico-stock/128637106
Durante a segmentação os nutrientes de eleição
são o Lactato e Piruvato;
 A interconverção entre lactato e piruvato é
catalizada, pela LDH com o NAD como
coenzima

A LDH-B é a que apresenta
maior concentração durante
a segmentação;
Metabolismo


LDH –
A
LDH
–B
LDH –
C
LDH
O embrião obtém ATP através da fosforilação
oxidativa

SUMO relaciona-se com o tráfego e o alvo de
atuação, através de modificações pós transcricionais
SUMO 1
(Membrana
Nuclear)
SUMO2
(Núcleo)
SUMO3
(citoplasma)
Metabolismo
SUMO


Sumoilação participa em processos celulares como o
transporte nuclear, regulação transcricional e
apoptose  grande dinâmica dentro da célula
Têm um papel importante no desenvolvimento préimplantatório e maturação do oócito
Metabolismo

Na fase de blastocistos os níveis de
consumo de oxigénio e glucose aumentam;

Na fase de implantação do embrião há a
produção de espécie reactivas de oxigénio;
Idade Materna & Anomalias Genéticas
Aneuploidias: É uma anomalia cromossómica, onde o
número de cromossomas que integram os cromossomas
homólogos presente no indivíduo é um número impar
diferente de n, isto é uma monossomia (menos 1
cromossoma) ou trissomia (mais 1 cromossoma).

Verifica-se um aumento de aneuploidias
durante a segmentação, quando se observa um
aumento da idade materna (referente a idades
superiores a 35 anos);
Dimorfismo & Anomalias Genéticas
Anomalias Pós-Meióticas:
mosaicismo, poliploidias.
São por exemplo
• Verifica-se um aumento de anomalias com a
diminuição da capacidade de desenvolvimento
embrionário e com o aumento do dimorfismo;
• São o tipo de anomalias cromossómicas mais
frequentes;
As anomalias numéricas são as mais
frequentes.
 Ligadas à idade (ligado a barrigas de aluguer
ou FIV):
Anomalias Cromossómicas

◦ Do oócito
◦ Do útero

Cromossomas com anomalias tem um
desenvolvimento mais lento
Conclusão
Obrigado pela vossa atenção!