Αναπτυξιακή Βιολογία Ζώων
ΒΒ0401 | Θεωρία: 3 ώρες/εβδομάδα | Μονάδες ECTS: 4
Μαθησιακά αποτελέσματα
Σκοπός του Μαθήματος είναι να προσφέρει στους φοιτητές μια επισκόπηση του αντικειμένου της Αναπτυξιακής Βιολογίας Ζώων, διερευνώντας τα ακόλουθα δύο κύρια ερωτήματα:
Πώς από το γονιμοποιημένο ωάριο προκύπτει το ενήλικο άτομο;
Πώς από το ενήλικο άτομο προκύπτει ένα άλλο άτομο, δηλαδή η επόμενη γενεά;
Σε αυτό το πλαίσιο, το μάθημα εστιάζει στη συγκριτική παρουσίαση αναπτυξιακών μηχανισμών και τη ρύθμισή τους σε οργανισμούς μοντέλα, τόσο ασπόνδυλα όσο και σπονδυλωτά.
Με την ολοκλήρωση του μαθήματος, οι φοιτητές αναμένεται:
- να γνωρίζουν και να μπορούν να περιγράψουν τους δημοφιλέστερους οργανισμούς-μοντέλα που χρησιμοποιούνται στη μελέτη της ανάπτυξης.
- να εξηγούν τον τρόπο με τον οποίο η διαφορική γονιδιακή έκφραση από το ίδιο γονιδίωμα και η ρύθμισή της σε διαφορετικά επίπεδα δημιουργεί την ποικιλία των κυτταρικών τύπων του οργανισμού.
- να προσδιορίζουν τα γεγονότα που καθορίζουν την αρχιτεκτονική του σώματος στην πρώιμη ανάπτυξη.
- να κατανοούν τους μηχανισμούς οργανογένεσης από τις διαφορετικές βλαστικές στιβάδες και το φαινόμενο της αναγέννησης.
- να γνωρίζουν τα αναπαραγωγικά όργανα, τον καθορισμό του φύλου και τις διαδικασίες γαμετογένεσης και γονιμοποίησης.
- να συνδυάζουν προηγούμενες γνώσεις ώστε να αναλύουν διαδικασίες και μηχανισμούς που καθορίζουν τη δημιουργία λειτουργικών μορφών ζωής.
Αναλυτικό Περίγραμμα του Μαθήματος
- Συγκριτική παρουσίαση των κύριων οργανισμών-μοντέλων στην Αναπτυξιακή Βιολογία: Xenopus, Ψάρι ζέβρα, Όρνιθα, Ποντικός, Drosophila, Caenorhabditis elegans.
- Ρύθμιση διαφορικής γονιδιακής έκφρασης και κυτταρική διαφοροποίηση.
- Κατηγορίες βλαστικών κυττάρων σε έμβρυα και ενήλικες, η ρύθμιση και η πλαστικότητά τους.
- Πρωϊμη ανάπτυξη στα ασπόνδυλα και τα σπονδυλωτά: Αυλάκωση. Γαστριδίωση. Σύνοψη του αναπτυξιακού προγράμματος, εγκαθίδρυση του ραχιοκοιλιακού προτύπου και του εμπροσθοπίσθιου συστήματος στη Drosophila. Φυσιολογική ανάπτυξη και τοπική εξειδίκευση του εμβρύου του C. elegans. Σχηματισμός των τριών βλαστικών στιβάδων και καθορισμός αξόνων συμμετρίας στο ψάρι ζέβρα, το βάτραχο Xenopus, την όρνιθα και τον ποντικό.
- Ανάπτυξη του νευρικού συστήματος: Στάδια της εξέλιξης του νευρικού σωλήνα, επαγωγικά σήματα που ρυθμίζουν τη διαφοροποίηση των νευρικών κυττάρων.
- Ανάπτυξη των οργάνων μεσοδερμικής προέλευσης: Σωμιτογένεση και μυογένεση. Ο νεφρός. Γαμετικά κύτταρα και η ανάπτυξη των γονάδων. Ανάπτυξη των άκρων. Καρδιά και αιμοφόρα αγγεία.
- Γαμετογένεση-γονιμοποίηση: Δομή και διαφοροποίηση ωαρίων και σπερματοζωαρίων. Αναγνώριση γαμετών. Ακροσωμική αντίδραση. Σύντηξη γαμετών. Φραγμός στην πολυσπερμία. Μεταβολική ενεργοποίηση του ωαρίου. Ένωση του γενετικού υλικού των γαμετών. Πολικότητα.
- Ανάπτυξη των οργάνων ενδοδερμικής προέλευσης: Φυσιολογική ανάπτυξη. Καθορισμός του ενδοδέρματος και πεπτικός σωλήνας. Πάγκρεας.
- Δίσκοι ενηλίκου στη Drosophila: Μεταμόρφωση. Γενετική μελέτη της ανάπτυξης της προνύμφης. Ανάπτυξη των δίσκων ενηλίκου. Οργάνωση του τοπικού προτύπου του δίσκου της πτέρυγας.
- Αναγέννηση: Η ικανότητα αναγέννησης στα ζωικά φύλα. Αναγέννηση των άκρων στα σπονδυλωτά.
- Αύξηση-γήρανση: Βιοχημεία της αύξησης του ρυθμού των κυτταρικών διαιρέσεων και του κυτταρικού μεγέθους. Η γήρανση ως αναπτυξιακή διαδικασία. Μονοπάτι σηματοδότησης ινσουλίνης.
Τρόπος Αξιολόγησης
Οι φοιτητές βαθμολογούνται με βάση τις επιδόσεις τους είτε στις γραπτές εξετάσεις στο τέλος του εξαμήνου ή σε δύο προόδους στη διάρκεια του εξαμήνου.
Προτεινόμενη Βιβλιογραφία
- Αναπτυξιακή Βιολογία, Scott F. Gilbert, Michael J. F. Barresi
- Βασικές Αρχές Βιολογίας Ανάπτυξης, J. M. W. Slack
- Εισαγωγή στην αναπτυξιακή βιολογία και ιστολογία, Κουσουλάκος Σταύρος Λ.
Εκπαιδευτικό Υλικό / E-class
Διδάσκοντες
Αικατερίνη Μούτου
(Υπεύθυνη Μαθήματος)
