La segmentazione del riccio di mare
Origine dei mesomeri, macromeri e micromeri
La segmentazione del riccio di mare è oloblastica a simmetria radiale. Alla quarta divisione di segmentazione i quattro blastomeri della metà animale si dividono secondo piani meridiani dando origine a blastomeri delle stesse dimensioni che prendono il nome di mesomeri. I quattro blastomeri della metà vegetativa vanno incontro ad una divisione equatoriale disuguale e danno origine a quattro blastomeri grandi, che prendono il nome di macromeri e a quattro blastomeri piccoli, che prendono il nome di micromeri.
Capacità regolative dell’embrione di riccio di mare
Le mappe presuntive
Già allo stadio di blastula iniziale il destino delle cellule embrionali è per la maggior parte specificato, ma esse hanno capacità “regolative”.
La gastrulazione del riccio di mare
- Formazione del mesenchima primario
- Al centro della piastra vegetativa neoformata della blastula, piccole cellule, che derivano dai micromeri si isolano l’una dall’altra e migrano all’interno del blastocele, andando a formare il mesenchima primario.
- Invaginazione dell’archenteron
- Dopo l’ingressione delle cellule mesenchimali la piastra vegetativa si appiattisce , successivamente si piega e si estende verso l’interno per un terzo dello spazio disponibile. La regione invaginata e’ chiamata archenteron.
Proprietà dei micromeri del riccio di mare
- Specificazione autonoma dei micromeri
- Le uniche cellule che sono specificate in modo autonomo sono i micromeri. Infatti se vengono isolati, posti in provetta e lasciati sviluppare formeranno delle spicole scheletriche.
- Capacità induttrice dei micromeri
- Se vengono trapiantati nella regione animale della blastula essi inducono un sito secondario di gastrulazione, si invaginano nel blastocele ed inducono un asse secondario.
Specificazione delle cellule vegetative
Il ruolo della ß-catenina nella specificazione delle cellule vegetative
- La ß-catenina è un fattore di trascrizione ed è la molecola responsabile della specificazione dei micromeri e della loro capacità di indurre le cellule vicine a dar origine strutture endo mesodermiche.
- Determinazione degli assi corporei.
Considerazioni conclusive
- Lo sviluppo del riccio di mare presenta la peculiarità della formazione dei micromeri alla quarta divisione di segmentazione.
- I micromeri sono dei centri organizzatori che, se impiantati in un embrione ospite, possono dare origine ad un altro sito di invaginazione.
- Lo sviluppo del riccio di mare presenta notevoli capacità regolative perché se vengono asportati dei blastomeri le strutture a cui essi daranno origine possono essere formate dai blastomeri rimasti, a patto che ricevano i giusti segnali inducenti.
Indice immagini
La prima immagine illustra le varie fasi della segmentazione del riccio di mare. Sono descritti embrioni agli stadi di 1-2-4-8-16 blastomeri e la blastula ciliata. Notare allo stadio di 16 micromeri i mesomeri al polo animale, i macromeri ed i micromeri al polo vegetativo.
La seconda immagine mostra una blastula di riccio di mare allo stadio di 64 cellule. I diversi colori dei blastomeri corrispondono al tipo di discendenza cellulare cui daranno origine. Le didascalie in basso indicano le discendenze cellulari.
Segmentazione del riccio di mare
Mappa presuntiva del riccio di mare Strongylocentrotus purpuratus
Indice immagini
- Nell’immagine A si osserva la formazione del mesenchima primario e l’inizio della formazione dell’archenteron.
- Nell’immagine B si osservano le cellule del mesenchima secondario ed il completamento della formazione dell’archenteron.
La seconda immagine mostra le capacità regolative dell’ embrione di riccio di mare: la metà animale isolata della blastula dà origine ad una blastula animalizzata, ma se viene messa in contatto con quattro micromeri si siluppo un pluteo quasi normale.
Gastrulazione riccio di mare
Capacità dei micromeri di indurre cellule ectodermiche presuntive
Indice immagini
La prima immagine mostra la localizzazione della βcatenina nei nuclei (colorati in verde intenso) dei micromeri e in quantità minore (verde chiaro) nei nuclei dei blastomeri veg2.
La seconda immagine mostra la posizione della futura apertura buccale che caratterizza il lato ventrale e la migrazione delle cellule del mesenchima primario che solo sul lato ventrale si estendono verso il polo animale.
Localizzazione della beta-catenina nella blastula di riccio di mare
Posizione della futura apertura buccale
Prossima lezione
Lo sviluppo dei molluschi e delle ascidie
- I molluschi presentano una tipica segmentazione a spirale, in cui l’orientamento dei blastomeri è determinato da fattori citoplasmatici, che originerà blastule senza blastocele.
- Le ascidie presentano un tipico sviluppo a mosaico in cui alcuni blastomeri si differenziano in maniera autonoma, anche isolati dall’embrione, e la loro ablazione provoca la mancanza delle strutture a cui danno origine.
Le lezioni del Corso
2. Fecondazione
5. Sviluppo del riccio di mare
6. Sviluppo dei molluschi e delle ascidie
8. Sviluppo degli anfibi, aspetti morfologici
9. Sviluppo degli anfibi, aspetti molecolari
12. Sviluppo della Drosophila: descrizione morfologica
13. Sviluppo della Drosophila: descrizione dei meccanismi molecolari
14. Neurulazione
15. Cresta neurale
16. Il mesoderma parassiale e intermedio
17. Il mesoderma intermedio e della lamina laterale
18. L'endoderma
19. Spermatogenesi
20. Ovogenesi
I materiali di supporto della lezione
Commitment along the dorsoventral axis of the sea urchin embryo is
Gastrulation - General Overview
Overview of Development and Cell Fate Maps
Phosphorylation-dependent regulation ofskeletogenesis in sea urchin micromere-derived
The Early Development of Sea Urchins
