Hoe ga je van een spermacel en een ei tot een heel organisme. Dit is waar deze reeks lessen over
gaat.
Vroeger werd er gedacht dat er een soort mini-mens, ook wel homuculi genoemd, al gevormd was in
de sperma cel. De moeder zou dit als het ware incuberen waarna een mens/heel organisme werd
gevormd. Dit was een idee dat Aristotle had. Later bedacht hij dat dit niet waar kon zijn. Hij is toen
gaan kijken naar de ontwikkeling van verschillende organisme. Zijn ideeën daarover staan aan de
basis van de theorieën zoals die er nu zijn in ontwikkelingsbiologie. Hij bedacht een theorie over hoe
embryo’s worden gegenereerd en ontwikkelen; een organisme ontwikkeld van niet-gediferenneerd
materiaal, later wordt dit epigenesis genoemd.
William Harvey (UK) was de eerste persoon die op een andere manier naar de ontwikkeling keek. Zijn
idee was: er is uniformiteit njdens het begin van de ontwikkeling en daarna zal gedurende de njd
diferennane optreden. Hij was de eerste persoon die aantoonde dat leven ontstaat uit een ei-cel.
Nog later kwam Johann Friedrisch Meckel (DE) en Enenne
Serres (DE) komen met het feit dat: ‘’development of the
embryo goes through stages that represent stages in the
evolunon of an animal ancestors’’. Dit is ook wel ontogeny,
met andere woorden: vanaf het begin werkt alles het zelfde.
Vanaf het moment dat de spermacel de eicel bevrucht is alles
het zelfde: je begint met de ontwikkeling op een idenneke
manier, pas na verloop van njd ontwikkel je verder als een
bepaald soort/organisme. Zoals je in de eerste rij ziet is de
ontwikkeling nog helemaal het zelfde, pas daarna en
voornamelijk vanaf de derde rij zie je de diferennane tussen
soorten pas goed. Dit betekend dat de vroege ontwikkeling
die je bestudeerd bij een (gewervelde) worm, zebravis, vlieg,
muis en mens allemaal het zelfde is. Dit is de reden waarom
we gebruik kunnen maken van model organisme voor het
bestuderen van de ontwikkelingsbiologie.
Ontwikkeling: organisme ontstaan via een relanef langzaam proces waarbij progressieve
veranderingen optreden. De ontwikkeling start met één cel, de bevruchte ei-cel (zygote) die
vervolgens mitonsch zal gaan delen om zo alle lichaamscellen te vormen. De ontwikkeling stopt niet
na de geboorte en zelfs niet als we volwassen zijn: per dag verliezen we 1 gram huidcellen, beenmerg
genereerd miljoenen nieuwe cellen per minuut, niet in mensen maar in starfsh: regenerane van
beschadigde onderdelen, in mensen regenerane van lever. Ontwikkelingsbiologie: is de richnng die
embryo en andere ontwikkeling processen bestudeerd.
Vandaag: hoe krijg je van 1 cel 2 cellen en hoe wordt dit een heel organisme.
Het idee is afomsng van bevruchnng: hierbij heb je een ei-cel, een spermacel dringt binnen en
uiteindelijk worden hier twee cellen van gevormd, daarna 4 cellen etc. De theorie hierachter, dus de
processen die hierbij moeten plaatsvinden is gelijk over alle organisme, dus ook de ontwikkeling van
seam cellen, stam cellen etc. Vandaag bestuderen we hoe cellen worden gepolariseerd.
, De belangrijkste eiwiten in dit proces zijn de PAR protein: Parnnoning defecnve genes. Van deze
genen zijn door het hele rijk van dieren homologen gevonden. De PAR proteins spelen een
belangrijke rol in de organisane van cell asymmetrie, co-ordinane van cytoskelet polarisane. In
vliegen worden PAR proteins ookwel Bazooka genoemd. In vliegen spelen deze eiwiten niet alleen
een rol njdens de eerste celdelingen maar ook bij het bepalen van apical-basaal polariteit in
epitheelcellen en hersen cellen. In de video zie je een cel die gaat delen, PAR/Bazooka is aan een
zijde van de cel aanwezig en drijf daarmee de asymmetrische celdeling.
Als je een cel hebt dan zal Par/Bazooka zich lokaliseren aan een kant van de cel, aan de kant waar het
eiwit aanwezig is zal dan de asymmetrische deling aanwezig zijn. Net als bij stamcellen: een van
cellen zal diferennëren, en de andere cel zal profleren. Bij vliegen zal de diferennane leiden tot de
vorming van neuroblasten.
In een C. elegans embryo zijn de PAR eiwiten ook aanwezig, aan de
anterieure kant van de cel zit PAR3, aan de posterieure kant van de cel zit
PAR2. Beide eiwiten zijn ‘’a-symmetric cell fate determinats’’. Hiermee
wordt asymmetrische cel deling gedreven. Anterieur links. Posterieur
rechts.
PAR polariteit is erg geconserveerd in verschillende organisme maar ook in verschillende weefsels. In
vliegen wordt dit gezien in de oocyten: als de vlieg zijn eitjes legt zijn er cellen die zenuwcellen,
hierbij wordt asymmetrische lokalisane van de PAR eiwiten gezien, dit drijf welke kant anterieur en
posterieur zal zijn, om zo de ontwikkeling van de oocyt te sturen. In epitheel cellen: ook hier is
asymmetrische lokalisane van PAR eiwiten nodig, je moet namelijk apicaal en basaal hebben
(bijvoorbeeld cillia lokalisane etc). Ook cellen die als het ware rondkruipen hebben asymmetrische
lokalisane van de PAR eiwiten: zonder deze lokalisane kunnen de cellen niet rondkruipen want dan
weten ze niet naar welke kant ze toe moeten. Ook bij neuronen is dit zeer van belang, bij neuronen
moeten er axonen en dendrieten worden gevormd. De polariteit van de cellen zoals hier genoemd is
erg belangrijk om zo verschillende funcnonele domeinen te vormen, de domeinen hebben
verschillende samenstellingen (van eiwiten etc) en verschillende funcnes (zoals in een neuron of
epitheel cel)
PAR eiwiten zijn ook wel intrinsieke signalen voor polariteit, omdat dit geregeld in vanuit binnen in
de cel. De vraag hierbij is, hoe is dat gereguleerd? Als je terug kijkt naar de C. elegans embryo, heet
weet PAR 3 dan dat het naar de anterieure kant moet, en PAR 2 naar de posterieure kant?
htps://www.youtube.com/watch?vjjatsERpBvok hierbij zie je al dat er asymmetrie is tussen de
cellen.
Zodra de sperma cel de ei-cel binnen dringt wordt de symmetrie van de ei-cel verbroken. Dit vertelt
de cel als het ware dat de cel gepolariseerd moet worden. Dit leidt via de lokalisane van de PAR
eiwiten tot de vorming van de anterieure en posterieure polariteit. Als de cel dan gaat delen dan
deelt de cel asymmetrisch gebaseerd op de lokalisane van de PAR eiwiten.
Anterieur links. Posterieur rechts.
Voordelen van het kopen van samenvattingen bij Stuvia op een rij:
Verzekerd van kwaliteit door reviews
Stuvia-klanten hebben meer dan 700.000 samenvattingen beoordeeld. Zo weet je zeker dat je de beste documenten koopt!
Snel en makkelijk kopen
Je betaalt supersnel en eenmalig met iDeal, creditcard of Stuvia-tegoed voor de samenvatting. Zonder lidmaatschap.
Focus op de essentie
Samenvattingen worden geschreven voor en door anderen. Daarom zijn de samenvattingen altijd betrouwbaar en actueel. Zo kom je snel tot de kern!
Veelgestelde vragen
Wat krijg ik als ik dit document koop?
Je krijgt een PDF, die direct beschikbaar is na je aankoop. Het gekochte document is altijd, overal en oneindig toegankelijk via je profiel.
Tevredenheidsgarantie: hoe werkt dat?
Onze tevredenheidsgarantie zorgt ervoor dat je altijd een studiedocument vindt dat goed bij je past. Je vult een formulier in en onze klantenservice regelt de rest.
Van wie koop ik deze samenvatting?
Stuvia is een marktplaats, je koop dit document dus niet van ons, maar van verkoper Krieltje. Stuvia faciliteert de betaling aan de verkoper.
Zit ik meteen vast aan een abonnement?
Nee, je koopt alleen deze samenvatting voor €3,49. Je zit daarna nergens aan vast.
