Hoorcollege 12, dierenrijk II (hfst 34)
Protostomia, hierbij is eerst de mond ontstaan, daarna
de anus.
Deuterostomia, hierbij wordt eerst de anus gevormd,
daarna de mond. De vertebraten vallen onder de
deuterostomia. Met name de echinodermata en
chordata moeten we kennen.
¾ van alle dieren zijn anthropoda.
Deuterostomia vs protostomia, behalve dat de aanleg
van de mond en anus andersom plaatsvindt. Liggen de
organen (zenuw- en darmstelsel) ook net andersom. Bij protostomia ligt de centrale zenuw
bijvoorbeeld ventraal (buik) en bij de tetrapod juist dorsaal (rug). Deze verschillen komen door
regulatie van genexpressie. De expressie bepaalde eiwitten is daarbij van belang, aangezien deze de
vorming van neuronen blokkeren. Andere eiwitten zorgen juist weer voor deblokkering. Bij de
tetrapoden vindt deze deblokkering aan de rugzijde plaats en bij de anthropoden aan de buikzijde.
Fylogenie, hierboven zie je twee fylogenetische bomen waar je aan kan zien hoe bijvoorbeeld de
zoogdieren ontstaan zijn. Daarvoor zijn eerst 8 belangrijke verworvenheden ontstaan en dat komt
o.a. door de duplicatie van hox-genen en clusters:
1. Notochord
2. Wervels
3. Kaken en gemineraliseerd skelet
4. Longen of afgeleide van longen
5. Gelobde vinnen
6. Ledematen met vingers/tenen
7. Amniotisch ei
8. Melk
Echinodermata, stekelhuidigen, behoren tot de bilaterale dieren ondanks dat de adulte vorm radiair
symmetrisch is. Voorbeelden zijn de zee-egel, -komkommer en zeester. Andere kenmerken:
- Sessiel of langzaam bewegend (zeester)
- Endoskelet van calciumplaatjes
- Stekels ter bescherming
- Symmetrie
o Larve: bilateraal
o Adult: secundair “radiar”
- Watervaatstelsel en buisvoetjes:
o Voortbeweging
, o Voedselverwerving
o Gaswisseling
- (A)seksuele voortplanting
o Gonaden met spermacellen of eicellen die
geloosd worden in de zee
o fragmentatie
Bouwplan echinodermata, de mond zit gewoonlijk aan de
onderkant, verder:
- Midderdarmklieren, deze scheiden verteringssappen uit.
- Maag, deze kunnen ze uitstulpen om in een schelp de vertering plaats te laten vinden.
- Radiaal kanaal, dit watervatsysteem wordt zowel gebruikt voor voortbeweging als
vasthechting aan prooidieren.
- Ampulla, zitten aan de onderzijde v/d armen en m.b.v. van het watervatsysteem kunnen ze
zich hiermee vasthechten of bewegen, maar het dient ook voor O2 opname.
- Papula, zitten over het organisme verdeeld en spelen een rol bij de O2 opname.
- Stekels, dient voor bescherming tegen roofdieren.
- Radiale zenuw, is het gele gedeelte in de uitvergroting met ampulla.
Complexiteit bouwplan, het bouwplannen wordt aangestuurd door genen en hierbij treedt
wel eens duplicatie op waar mutaties op kunnen volgen. Het product van het gedupliceerde
gen is dus anders en kan een andere functie aannemen. De oorspronkelijk eigenschap krijgt
er dus een nieuwe eigenschapen waardoor je meer mogelijkheden krijgt. Zo is
de toename in complexiteit van het bouwplan toegenomen door toename
Hox genen. Evolutionaire innovaties zijn dus door verandering in hox-genen
die plaatsing en organisatie van lichaamsdelen reguleren ontstaan.
Hox genen, bevatten allemaal een homeobox. In een eiwit vormt dat gedeelte
een homeodomain, waardoor hox genen dienen als transcriptiefactor.
Homeotische genen coderen dus voor transcriptiefactoren.
Segmentatie genen, zijn belangrijk bij de specialisatie van segmenten en dus
voor het bouwplan. Zo wordt een fruitvlieg eerst gesegmenteerd, waarna elk segment een bepaalde
functie krijgt. Om te bepalen op welk segment een bepaalde ontwikkeling plaats moet vinden, zijn de
homeotische genen (Hox genen) van belang. Zij ‘bepalen’ uiteindelijk het bouwplan van de
segmenten.
Master regulatie genen, bepalen de anatomische identiteit van een segment. Zo bepalen zij welke
type aanhangsel (poot, vleugel etc.) of structuur een betreffend segment krijgt. Voorbeelden hiervan
zijn de eerdergenoemde homeotische genen. Zij coderen voor
transcriptiefactoren die als ‘schakelaars’ werken en weer andere genen
aansturen.
Bij de sponzen hebben we maar 1 hox gen. Op den duur hebben er duplicaties
plaats gevonden en zijn er al 4 hox genen. Daarna zie je bij de protostomia al 7
hox genen en bij de deuterstomia nog meer. Toename van het aantal hox-
genen, verklaard de toename van de complexiteit. Maar niet alleen de genen
kunnen toenemen, ook de chromosomen kunnen gedupliceerd worden,
waardoor je meerdere clusters van hox-genen krijgt. Zo heeft de mens 4 clusters
aan hox-genen, terwijl de fruitvlieg maar 1 cluster heeft.
Conservering homeotische genen, er komen wel genen bij in de loop der tijd, maar de
‘originele’ genen zijn gedurende miljoenen jaren niet veranderd. Het gen wat bijvoorbeeld
bij de fruitvlieg een poot aanlegt, legt ook bij de muis een poot aan en is nog bijna exact
hetzelfde. Je kan dus een ‘poot gen’ uit een muis halen en bij een fruitvlieg (waarvan het
gen gemuteerd is) introduceren, zodat deze een fruitvlieg poot aanlegt. Waarom wordt er
in de fruitvlieg geen muizenpoot aangelegd? De homeotische genen coderen voort
transcriptiefactoren die een set (soort-specifieke) genen aanzetten die de ontwikkeling van
een (soort-specifiek) aanhangsel of structuur uitvoeren.
