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4.6 : Développement des membres - Biologie


4.6 : Développement des membres

De nouvelles connaissances sur la biologie du développement et les mécanismes de transmission de Leishmania

Leishmania alterne entre deux formes morphologiques principales dans son cycle de vie : les amastigotes intracellulaires chez l'hôte mammifère et les promastigotes mobiles chez le phlébotome vecteur. Plusieurs formes différentes de promastigote peuvent être reconnues dans les infections par les phlébotomes. Les premières formes promastigotes, que l'on retrouve chez le phlébotome en phase de repas sanguin, sont des promastigotes procycliques multiplicatifs. Ceux-ci se différencient en promastigotes nectomonades, qui sont un stade migratoire non divisant se déplaçant de l'intestin moyen postérieur à antérieur. Lorsque les promastigotes des nectomonades arrivent à l'intestin moyen antérieur, ils se différencient en formes de leptomonas, une nouvelle étape du cycle de vie, qui reprennent la réplication. Les promastigotes de leptomonas, qui se trouvent dans l'intestin moyen antérieur, sont les précurseurs du développement des promastigotes métacycliques, les stades infectieux pour les mammifères. Les formes de leptomonas produisent également un gel sécrétoire de promastigotes, une substance qui joue un rôle clé dans la transmission en formant une obstruction physique dans l'intestin, forçant le phlébotome à régurgiter les promastigotes métacycliques pendant l'alimentation sanguine.


Les appendices de la drosophile se développent à partir de disques imaginaux.

Signaux des disques imaginaux de l'aile du modèle de limite du compartiment A/P.
Dans les disques alaires, les cellules à la limite A/P forment une région de signalisation.
engrailed est exprimé dans le compartiment postérieur et reflète l'expression de son parasegment embryonnaire.
les cellules d'expression engraillées expriment également le gène de polarité segmentaire hedgehog (hh) qui code pour une protéine sécrétée.
hh amène les cellules adjacentes du compartiment antérieur à exprimer la décapentaplégie (dpp) en inhibant les protéines qui répriment la dpp.
dpp (un membre de la famille TGF-bêta) est ensuite sécrétée à la limite A/P et dirige probablement la structuration des compartiments antérieur et postérieur le long de l'axe A/P.
Dans un cas, l'expression de spalt (une bande plus large superposée sur dpp) dépend de la présence d'un "niveau seuil" de dpp.
La mauvaise expression de hh dans la partie postérieure a peu d'effet mais dans la loge antérieure, il en résulte une duplication ectopique en image miroir.
Normalement, les nervures des ailes peuvent être numérotées de 1 à 5 (A à P) de sorte que la limite du compartiment se situe entre les veines 3 et 4.
L'expression antérieure ectopique de hh pourrait donner le motif de 12332112345.
hh met en place une nouvelle expression dpp qui semble diriger ce modèle.

La limite D/V de l'aile agit comme un centre d'organisation du motif.
Les compartiments D & V se forment après l'A/P.
Le gène sélecteur homéotique apterous (compartiment dorsal uniquement) active l'expression de la frange et du Serrate.
Les cellules dorsales exprimant Serrate interagissent avec les cellules ventrales via la protéine du récepteur Notch pour former le bord de l'aile.
La frange ectopique (le compartiment ventral) entraîne des marges alaires supplémentaires.
Clone de aptère moins les cellules du compartiment dorsal adopteront un destin ventral conduisant à la formation d'une marge ectopique.
Comme la frontière A/P, la frontière D/V agit comme un centre d'organisation et exprime la protéine Wnt sécrétée, sans ailes (wg) qui agit d'une manière similaire à dpp mais le long de l'axe D/V.
Les nervures des ailes et les zones interveineuses sont spécifiées par un schéma de signaux.

Le disque de jambe a le même motif que le disque d'aile, à l'exception de l'axe P/D.
Un disque de jambe imaginal est un cône plat d'anneaux concentriques de cellules épithéliales.
Lors de la métamorphose, le disque s'étend via des changements de forme cellulaire tels que l'anneau externe devient la base et le centre devient la pointe distale.
La première étape est similaire à l'aile : engrêlé est exprimée dans la partie postérieure qui induit hh et dpp est induite dans la région dorsale du disque de la jambe.
Cependant, hh induit wg dans la région ventrale de telle sorte que wg et dpp s'inhibent mutuellement et (où ils se rencontrent) induisent une expression distale (Dll) à la pointe.
Dll contrôle l'axe P/D & aristales (même expression), spécifie les structures distales.
Étonnamment, les motifs des ailes des papillons utilisent ces gènes pour générer les anneaux circulaires qui conduisent à la formation de taches.

L'identité segmentaire des disques imaginaux est déterminée par les gènes sélecteurs homéotiques.
Les disques des ailes et des pattes interprètent leur position différemment en raison des gènes Hox.
Les pattes et les antennes sont des structures similaires, mais quand Antennapedia s'exprime dans la tête, les antennes deviennent des pattes.
Comme dans le membre vertébré, les informations de position sont similaires dans les appendices (c'est-à-dire les ailes et les pattes), mais l'interprétation diffère.
La spécificité du segment (interprétation) est déterminée par les gènes Hox (jambes uniquement sur le thorax, pas les ailes de l'abdomen uniquement sur le 2e segment thoracique) comme démontré dans le mutant postbithorax.
Les gènes nécessaires aux disques des pattes et des ailes sont supprimés dans l'abdomen.
Les gènes Hox spécifient l'identité de la jambe
(Antp->2ème paire de pattes Ubx->3ème paire).
Les disques imaginaux de la jambe proviennent de

25 cellules ectodermiques dans les parasegments 3-6 au cours de la croissance du blastoderme à la limite parasegmentaire.
Les compartiments postérieur et antérieur des parasegments adjacents contribuent à chaque disque.
Dans les futurs 2e et 3e segments thoraciques, les disques de la jambe se séparent d'un deuxième disque (aile au 2e et haltère au troisième).
Les disques augmentent au cours de la croissance larvaire (les disques alaires


4.6 : Développement des membres - Biologie

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Questions d'embryologie pour l'examen CSIR JRF en sciences de la vie

Chers étudiants,
Bienvenue à Biologie du développement QCM – 04. Cet ensemble QCM se compose de Avancée (Niveau d'études supérieures) Biologie du développement / Embryologie Questions à choix multiples avec clé de réponse. Toutes ces questions ont été tirées des questionnaires de l'année précédente de CSIR JRF NET Sciences de la vie Examen. Ces questions peuvent être utilisées pour la préparation des concours en biologie / sciences de la vie tels que CSIR JRF NET, ICMR JRF, DBT BET JRF, GATE et autre Entrée au doctorat à l'université Examens. Après avoir marqué vos réponses, veuillez cliquer sur ‘ NOUS FAIRE PARVENIR bouton ‘ pour voir votre ‘ BUT ‘ et ‘ RÉPONSES CORRECTES ‘.

(1). On pense souvent que le cancer provient de cellules souches plutôt que de cellules complètement différenciées. Voici certains points de vue liés à la déclaration ci-dessus. Lequel des énoncés suivants n'est PAS correct ?

(une). Les cellules souches ne se divisent pas et nécessitent donc moins de changements pour devenir une cellule cancéreuse.
(b). Les cellules souches cancéreuses peuvent s'auto-renouveler et générer les populations de cellules non souches de la tumeur.
(c). Les tératocarcinomes prouvent que les tumeurs proviennent de cellules souches sans autres mutations.
(ré). Les gènes de tige peuvent souvent fonctionner comme des oncogènes.

(2). Certains faits définissent la «détermination» d'un embryon en développement.

(UNE). Cells s'est engagé dans un programme de différenciation.
(B). Une phase où des actions biochimiques spécifiques se produisent dans les cellules embryonnaires.
(C). La cellule ne peut pas répondre aux signaux de différenciation.
(RÉ). Une phase où les signaux inductifs déclenchent la différenciation cellulaire.

Lequel des énoncés ci-dessus définit le mieux la détermination ?

(3). Que se passerait-il à la suite d'une expérience de transplantation dans un embryon de poulet où le mésenchyme de la patte est placé directement sous la crête ectodermique apicale (AER) de l'aile ?

(une). Des structures distales des membres postérieurs se développent à l'extrémité du membre.
(b). Un membre postérieur complet se formera dans la région où le membre antérieur devrait être.
(c). Le membre antérieur se formerait normalement.
(ré). Ni un membre antérieur ni un membre postérieur ne se formeraient puisque les cellules sont déjà déterminées.

(4). Si vous retirez un ensemble de cellules d'un embryon précoce, vous observez que l'organisme adulte n'a pas la structure qui aurait été produite à partir de ces cellules. Par conséquent, l'organisme semble avoir subi.

(une). Spécification autonome.
(b). Spécification conditionnelle.
(c). Spécification morphogène.
(ré). Spécification syncytiale.

(5). La dose-dépendance du traitement à l'acide rétinoïque soutient l'idée qu'un gradient d'acide rétinoïque peut agir comme un morphogène le long de l'axe proximo-distal dans un membre en développement. Voici certains faits liés à la notion ci-dessus.

(UNE). Un traitement avec un taux élevé d'acide rétinoïque provoque la redéfinition d'un blastème proximal en blastème distal et seules les structures distales sont régénérées.
(B). Un traitement avec un taux élevé d'acide rétinoïque provoque la redéfinition d'un blastème distal en blastème proximal et la régénération d'un membre complet peut être initiée.
(C). Le traitement à l'acide rétinoïque n'affecte que les blastèmes distaux et les amène à ne former que des structures proximales.
(RÉ). Le traitement avec un niveau élevé d'acide rétinoïque fait que tout blastème ne forme que des structures distales.

Lequel des énoncés suivants est correct ?

(6). Selon le modèle ABC du développement floral chez Arabidopsis comme indiqué ci-dessous,

Plusieurs gènes/facteurs de transcription, par ex. AP1, AP2, AP3, AG etc., sont impliqués. Laquelle des affirmations suivantes est correcte ?

(une). Transcriptions d'Apetala 2 (AP2) exprimées pendant le développement des sépales et des pétales.
(b). Agamous AG est considéré comme un gène de classe A.
(c). AP1 exprimé au cours du développement du carpelle.
(ré). AP3 exprimé au cours du développement du sépale.

(7). Associez les modèles de clivage suivants à l'espèce dans laquelle ils se trouvent. (CSIR_2017_II)

(une). A – iv, B – iii, C – i, D – ii
(b). A – iii, B – i, C – iv, D – ii
(c). A – ii, B – iii, C – i, D – iv
(ré). A – ii, B – iv, C – iii, D – i

(8). Laquelle des affirmations suivantes concernant le développement des membres chez la souris est vraie ?

(une). Le gène codant pour Tbx5 est transcrit dans les champs des membres postérieurs.
(b). Le gène codant pour Tbx4 est transcrit dans les champs des membres antérieurs.
(c). Les gènes codant pour l'îlot 1, Tbx4 et Pitx sont exprimés dans le membre postérieur présumé.
(ré). Les gènes codant pour l'îlot 1, Tbx4 et Pitx sont exprimés dans le membre antérieur présumé.

(9). L'embryon de C. elegans utilise à la fois des modes de spécification autonomes et conditionnels. La spécification conditionnelle au stade 4 cellules peut être observée dans le développement de la lignée cellulaire de l'endoderme et également dans l'établissement de l'axe dorso-ventral. Voici quelques déclarations à ce sujet :

(UNE). Si la cellule P2 est retirée au stade précoce de 4 cellules, la cellule EMS se divisera en deux cellules MS et aucun endoderme ne sera fabriqué.
(B). Dans les embryons déficients en pop-1, les deux cellules filles EMS deviennent des cellules E.
(C). Lorsque la position de ABa et ABp a été inversée, leur destin s'est inversé et aucun embryon normal ne se forme.
(RÉ). Dans les embryons dont la mère possède le mutant glp-1, ABp est transformé en cellule ABa.


4.6 : Développement des membres - Biologie

L'illustration ci-dessus montre un diagramme d'un membre antérieur d'un poussin. Tous les membres vertébrés sont des variations du même plan de base. L'os le plus proximal est appelé stylopode (humérus), le suivant est appelé zeugopode (cubitus et radius) et le plus distal l'autopode (métacarpiens et doigts). Ainsi, nous pouvons facilement décrire le motif du membre distal proximal en décrivant le motif des os. L'axe antéro-postérieur est défini par le motif des chiffres. Le plus antérieur est le pouce et le petit le plus postérieur. L'axe ventral dorsal est défini comme le dos de votre main (dorsal) à la paume (ventral). Dans chaque cas, le modèle qui définit chaque axe est facilement noté.

La transplantation d'AER précoce et tardive, et du mésoderme proliférant juste sous l'AER appelé zone de progression ou PZ, a permis de mieux comprendre les rôles spécifiques des composants ectodermiques et mésodermiques du bourgeon de membre. La transplantation d'AER précoces et tardives sur de jeunes bourgeons de membres permet un développement normal.


Informations sur l'auteur

Affiliations

Département de bio-ingénierie et de sciences thérapeutiques, Université de Californie, San Francisco, 94158, Californie, États-Unis

Florence Petit & Nadav Ahituv

Université de Lille, CHU Lille, EA 7364-RADEME, Lille, F-59000, France

École de biologie intégrative, Institut de biologie génomique, Université de l'Illinois, Urbana, 61801, Illinois, États-Unis

Institut de génétique humaine, Université de Californie, San Francisco, 94158, Californie, États-Unis

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Auteurs correspondants


Main et repose-pieds

  • 5ème semaine - l'aiguille et les repose-pieds apparaissent aux extrémités des bourgeons des membres et les crêtes forment des rayons numériques
  • Les cellules entre les rayons numériques sont éliminées par mort cellulaire programmée (apoptose)
  • Différence de 3 à 5 jours entre le développement de la main et du pied

Apoptose interdigitale du membre postérieur mous. Β]

Apoptose


Mots clés

Numéros d'accès GenBank : numéros d'accès pourHoxd-8, Hoxd-10,etHoxd-11sont respectivement AF031246, AF031245 et AF031481.

Adresse actuelle : Department of Molecular Genetics, University of Texas M.D. Anderson Cancer Center, 1515 Holcombe Blvd., Houston, TX 77030

À qui la correspondance doit être adressée au Developmental Biology Center and Department of Developmental and Cell Biology, 4205 BioSci II, University of California, Irvine, Irvine, CA 92697-2275 Fax : (949) 824 5385. E-mail : [email protected ]


Biologie du développement du membre supérieur

Cet article vise à fournir aux chirurgiens de la main les connaissances actuelles sur la biologie du développement du membre supérieur. Il examinera le positionnement, l'émergence des bourgeons des membres et la formation de la crête ectodermique apicale. Le développement du bourgeon de membre est analysé dans ses trois axes : proximal-distal, antéropostérieur et dorsoventral. Le centre de signalisation et les morphogènes primaires qui initient et stimulent le développement de chaque axe seront décrits. Pour l'axe proximal-distal, la crête ectodermique apicale stimule la production de FGF dans le mésoderme distal sous-jacent. La différenciation antéropostérieure (ou radio-ulnaire) est fonction de la zone d'activité polarisante via la petite protéine Sonic hedgehog, qui diffuse selon un gradient de concentration décroissant de la face ulnaire vers la face radiale du bourgeon. Ce gradient est essentiel à l'identité des chiffres et aux nombres. Pour la différenciation dorsoventrale, le centre de signalisation est l'ectoderme dorsal, qui sécrète WNT7A. La segmentation des membres est décrite en trois parties (bras, avant-bras et main) ainsi que la formation des rayons digitaux jusqu'à la séparation des doigts. Un exemple d'anomalies congénitales est fourni pour chaque étape. Afin que la durée de cette conférence reste raisonnable, l'embryogenèse des nerfs, des vaisseaux sanguins, des muscles et des tendons ne sera pas abordée. D'autre part, la singularité du pouce par rapport aux autres doigts sera décrite. Avec une meilleure compréhension de la biologie du développement, les chirurgiens devraient avoir une meilleure compréhension des anomalies congénitales du membre supérieur. Cette approche est à la base de la nouvelle classification OMT utilisée par l'IFFSH.

Mots clés: BMP Biologie moléculaire Anomalie congénitale Gènes HOX Gènes HOX Main Main Malformation congénitale Membre supérieur Biologie moléculaire Morphogenèse Morphogenèse Sonic hedgehog Membre supérieur WNT.

Copyright © 2018 SFCM. Edité par Elsevier Masson SAS. Tous les droits sont réservés.


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