Introducción al Desarrollo de Anfibios JA Cardé, PhD Biol 3030 – Lab Desarrollo Universidad de Puerto Rico - Aguadilla

Objetivos Introducir al estudiante a los procesos del desarrollo utlizando como sistema modelo anfibios Identificar las distintos procesos y etapas del desarrollo de anfibios en laminillas comerciales Identificar aspectos distintivos del desarrollo en anfibios en modelos biológicos Introducción a la terminología

Introducción No existe una idea generalizada del ciclo de vida animal La mayoría de las embriogénesis son variaciones de 6 procesos básicos Fecundación Segmentación Gastrulación Organogenesis Metamoforis Gametogénesis Ciclos de vida dependen de factores ambientales: Estaciones, fotoperiodos etc Aunque a traves del reino animal hay una gran variedad de tipos de embriogenesis, La mayoria de estos patrones son variaciones de 6 procesos fundamentales Vamos a discutirlos, y estudiarlos de manera introducttoria en modelos y/o laminillas Ciclo de Rana pipiens en la figura

Gametogénesis Ciclos de vida dependen de factores ambientales: Estaciones/fotoperiodos/ temperaturas Largo del dia pituitariaOvario higadovitelohuevo Vitelo se divide de forma desigual: Polo o hemisferio vegetal (inferior, nutrientes) Polo o hemisferio animal (superior) Espermatogenesis también es afectado por estaciones Se producen durante verano, inverna en otono e invierno Listo y preparado con todo lo que necesita para primavera Animal y vegetal: hace referencia al rate de mitosis Animal: esta animado, mitosis rapidas, mucho movimiento Vegetal: esta inanimado, quieto como las plantas

Fecundación Fecundación: fusión de las células sexuales maduras o gametos Activación del huevo para que comience el desarrollo del nuevo individuo Se completa el genoma del embrión

Fecundación Fecundación externa: Amplexus: fecundación ocurre al tiempo que los huevos son liberados Estos son liberados en lagunas o estanques, envueltos en gel, adheridos a vegetación, o flotando Procesos dependientes de condiciones y factores ambientales.

Fecundación: 1)Se reestablece el número 2n de la especie Pronucleos se unen= cigoto 2)Se redistribuye el citoplasma a otras localizaciones Migración citoplásmica es la base: para determinar los tres planos corporales: Antero-posterior Dorsovental Bilateral 3) activa moléculas para segmentación y gastrulación

Segmentación Serie de divisiones mitóticas rápidas que siguen inmeditamente a las fecundación Resulta en la división del citoplasma entre las pequeñas células blastomeros Blástula: esfera de células que resulta de segmentación Blastocele: cavidad interna en la blástula, espacio para movimientos celulares

Segmentación El volumen del huevo no cambia Divisiones celulares Se divide en miles y miles de células: aumenta número de células pero disminuye su tamaño Polo animal se divide más rápido que el vegetal Células vegetales se agrandan con respecto al animal

Segmentación… Blastocele: cavidad llena de líquido Se forma en el hemisferio animal Poveerá espacio para el movimiento y la migración de células en gastrulación Blastula y corte de esta para apreciar Blastocele

Gastrulación La velocidad de mitosis disminuye Blastómeros se mueven y cambian de posición relativa entre si Este proceso es gastrulación El embrión terminará con las miles de células organizadas en 3 capas germinales Endodermo Ectodermo Mesodermo Interactuan entre sí para generar órganos

Gastrulación Comienza 180o opuesto a la fec… Se forma blastoporo, protuberancia que marca el lado dorsal del embrión Este se expande a formar anillo Células migran por el: mesodermo Células externa: ectodermo Vitelo rodeado por ectodermo: endodermo Labio dorsal del blastoporo Blastoporo y tapon de vitelo Ectodermo: piel , SNC, SNP Endodermo: GI, Respiratorio Mesodermo: tejido conectivo, sangre, corazon, esqueleto, gonadas y rinones

Organogénesis Interaccion celular y rearreglos de las capas germinales produce tejidos y órganos Interacción a corta distancia: intercambio de señales químicas Migraciones celulares desde lugar de origen a destino final incluye precursores de: Células de la sangre Células limfoides Células pigmentadas Gametos

Organogénesis Comienza cuando el notocordio le da una señal al ectodermo sobre el para q no sea epidermis Células se alargan estiran, doblan Tubo neural, Neurúla

Organogénesis Formado el tubo neural El notocordio sigue influenciando El mesodermo adjacente al tubo es segmentado formando somitas: músculos de espalda, vértebras y dermis

Organogénesis Desarrolla boca y ano Se alarga su estructura (renacuajo) Neuronas haciendo conecciones Se forman las branquias Y la larva esta lista para salir del huevo Eclosiona y el renacuajo se come a si mismo hasta agotar el vitelo

Metamorfosis El producto de eclosión no esta maduro sexualmente Necesita sufrir metamorfosis para estar maduro sexualmente Ese juvenil puede ser una larva (nada parecido al adulto) Etapa que mas dura Usada para alimentarse y dispersarse Adulto solo sirve un propósito : reproducción Activado por hormonas de la tiroide Cambios drasticos y notables Extremidades cambian Crano de cartilago cambia Diente vegetariano cambia Cambia la boca , aparece la lengua Tamaño de intestino Se van las branquias, pulmones se desarrollan Celulas germinales entran a meiosis

Gametogénesis Grupo de celulas separados para producir la siguiente generacion Celulas pregursoras de gametos Celulas germinales: precursores y los gametos Celulas germinales vs celulas somaticas De las primeras diferenciaciones en el desarrollo Celulas germinales migran a gonadas parar diferenciarse en gametos Gametogenesis no se completa hasta que madurez fisica Meiosis Cromosomas se replican antes de división, cada gen estará 4 veces Cada cromátida se mantiene unida por centrómeros Meiosis 1: separa los pares de cromátidas Meiosis 2: separa centrómeros, cada cromátida se convierte en un cromosoma

Ejercicio 1. Repase el desarrollo de anfibios utilizando modelos suministrados. Dibuje cada una de las etapas ubicadas en el proceso correspondiente. Preste atención rotule las características distintivas de cada una de estas. 2 Repase los procesos del desarrollo en algunos otros organismos según las laminillas que se le suministren. Diagrame y rotule cada una de ellas en su libreta.