
Тип работы:	Предмет:	Язык работы:

Активность МАР-киназного сигнального каскада в раннем развитии полихеты Alitta virens

Работа №	130848
Тип работы	Бакалаврская работа
Предмет	биология
Объем работы	46
Год сдачи	2017
Стоимость	4375 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено	6

Не подходит работа?

Узнай цену на написание

Содержание

Введение
Обзор литературы.
Спиральное дробление
Особенности спирального дробления, номенклатура и генеалогия клеточных линий ......5
Гетеро-и гомоквадрантное спиральное дробление
Детерминированность и регуляция в спиральном дроблении.
Дупликация туловищных структур как демонстрация индукционных взаимодействий ...9
Способности изолированных бластомеров различных линий к автономному развитию у
объектов с гетероквадрантным спиральным дроблением
Процессы регуляции при установлении клеточных судеб в гомоквадрантно дробящемся
зародыше.
Возможные механизмы эмбриональной индукции.
Экспериментальное удаление бластомеров в зародышах гетероквадрантно дробящихся
представителей, роль производных квадранта D
Взаимодействия клеток в зародыше, установление контактов.
Эмбриональный организатор..
Эмбриональный организатор в зародыше моллюсков...
Эмбриональный организатор в зародыше аннелид
МАР-киназный сигнальный путь
Роль МАР-киназного каскада в развитии Spiralia
МАР-киназный сигнальный каскад и фунционирования эмбрионального организатора в
зародыше моллюсков
Роль МАР-киназного каскада в развитии полихет.
Материалы и методы...
Получение эмбриональной культуры синхронного развития Alitta virens
Фиксация эмбрионального материала
Иммуноцитохимические исследования.
Анализ материала методом конфокальной микроскопии и последующая обработка
данных.
Результаты и обсуждение
Внутриклеточная локализация сигнала.
Активность МАР-киназы на стадии восьми бластомеров.
Активность МАР-киназы на стадии 16 бластомеров
Активность МАР-киназы на стадии 17 бластомеров (Выделение 3d)
Активность на стадии 23 бластомеров
Активность на стадии около 32 бластомеров
Прослеживание активности МАР-киназного каскада в отдельных клеточных линиях ...37
Эволюционная интерпретация
Выводы
Благодарности
Литература

Введение

Эмбрионы животных со спиральным дроблением (объединяемых в группу Spiralia) – многообещающая модель для исследования сигнальных каскадов в морфогенетических процессах. В экспериментах по удалению и пересадке бластомеров было показано существование индуктивных взаимодействий в зародышах моллюсков и аннелид, однако ее молекулярная природа до последнего времени оставалась загадкой. Первые данные о путях межклеточной коммуникации в раннем развитии Spiralia были получены на моллюсках и показали существование в зародыше эмбрионального организатора – клетки 3D. Исследования молекулярных основ его определения и функционирования выявили ключевого участника индукционных событий – МАР-киназный сигнальный каскад, отвечающий за установление эмбриональных осей и индукцию личиночных и дефинитивных структур в эмбрионах многих видов. Однако дальнейшие исследования продемонстрировали существенную вариабельность участия МАР-киназного каскада в развитии Spiralia. Относительно же развития аннелид был продемонстрирован широкий спектр клеток, выполняющих функцию организатора в зародыше, не согласующийся с консервативной ролью 3D в развитии моллюсков. Роль МАР-киназного сигнального каскада, изученная на небольшом числе представителей аннелид, также не может быть сведена к общему среди Spiralia консенсусу. Изучение организующих событий у зародышей полихет, таким образом, представляет особенный интерес ввиду малоизученности этого вопроса и его важности для эволюционных построений.
Цель работы: Выявить участие МАР-киназного сигнального пути в раннем эмбриональном развитии нереидной полихеты Alitta virens.
Задачи:
1. Выявить у зародышей A. virens активную форму МАР-киназы Erk1/2 и определить её внутриклеточную локализацию.
2. Проанализировать приуроченность активности МАР-киназного сигнального пути к определённым линиям клеток.
3. Определить временной период активности МАРК для анализа возможной связи с происходящими морфогенетическими событиями.
4. Выявить общие и частные закономерности участия MAP-киназного сигнального каскада в развитии Spiralia и у A. virens.

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь студентам в написании работ!

ДИПЛОМНЫЕ МАГИСТЕРСКИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Курсовые Статьи Диплом Рязань

Заключение

1. Активная дифосфорилированная форма Erk1/2 вовлечена в развитие зародыша A. virens на стадиях дробления. При этом наблюдается исключительно ядерная локализация данного белка.
2. Паттерны активации МАРК специфичны для конкретных линий бластомеров, в частности для квадранта D. В ходе дробления активная форма Erk1/2 может неоднократно появляться и исчезать в ряду клеточных поколений.
3. На дорсальной стороне зародыша наблюдается дифференциальная активация МАРК в конце третьего и четвертого митотического цикла, а также в макромере 3D в начале пятого цикла.
4. Характер пространственной активности МАР-киназного сигнального пути уникален для исследованного вида полихет, но показывает сходство с описанным для Spiralia паттерном в анимальных микромерах и мезэнтодермальном бластомере 3D

Литература

1. Дондуа А.К. Влияние актиномицина Д и сибиромицина на эмбриональное и
личиночное развитие Nereis virens (Sars.) // Онтогенез. 1975. 6. № 5. 475–484.
2. Козин В.В., Бабаханова Р.А., Костюченко Р.П. Участие МАР-киназного
сигналинга в спецификации клеточных линий и дорсовентральной оси у
примитивной гастроподы Testudinalia testudinalis (Patellogastropoda, Mollusca) //
Онтогенез. 2013. 44. № 1. 42–56.
3. Костюченко Р.П. Процессы ооплазматической сегрегации и формирования
клеточной линии трохобластов в раннем развитии Nereis virens // 1999.
4. Костюченко Р.П., Дондуа А.К. Закономерности формирования прототроха в
эмбриональном развитии полихеты Nereis virens // Онтогенез. 2006. 37. № 2. 91–
99.
5. Amiel A.R., Henry J.Q., Seaver E.C. An organizing activity is required for head
patterning and cell fate specification in the polychaete annelid Capitella teleta: New
insights into cell–cell signaling in Lophotrochozoa // Dev Biol. 2013. 379. № 1. 107–
122.
6. Biggelaar J. a. M. van den. Development of dorsoventral polarity and mesentoblast
determination in Patella vulgata // J. Morphol. 1977. 154. № 1. 157–186.
7. Biggelaar J.A.M. van den, Guerrier P. Dorsoventral polarity and mesentoblast
determination as concomitant results of cellular interactions in the mollusk Patella
vulgata // Developmental biology. 1979. 68. № 2. 462–471.
8. Biggelaar J.A.M. van den. Development of dorso ventral polarity preceding the
formation of the mesentoblast in Lymnaea stagnalis // Proceedings of the Koninklijke
Nederlandse Akademie van Wetenschappen Series C Biological and Medical Sciences.
1976. 79. № 2. 112–126.45
9. Clement A.C. Development of Ilyanassa following removal of the D macromere at
successive cleavage stages // J. Exp. Zool. 1962. 149. № 3. 193–215.
10. Clement A.C. Experimental studies on germinal localization in Ilyanassa. I. The role of
the polar lobe in determination of the cleavage pattern and its influence in later
development // J. Exp. Zool. 1952. 121. № 3. 593–625.
11. Conklin E.G. The embryology of Crepidula, a contribution to the cell lineage and early
development of some marine gasteropods // J. Morphol. 1897. 13. № 1. 1–226.
12. Dohle W. The ancestral cleavage pattern of the clitellates and its phylogenetic
deviations // Hydrobiologia. 1999. 402. 267–283.
13. Dorresteijn A.W.C., Bornewasser H., Fischer A. A correlative study of experimentally
changed first cleavage and Janus development in the trunk of Platynereis dumerilii
(Annelida, Polychaeta) // Roux Arch Dev Biol. 1987. 196. № 1. 51–58.
14. Gonzales E.E., Zee M. van der, Dictus W.J.A.G., Biggelaar J. van den. Brefeldin A or
monensin inhibits the 3D organizer in gastropod, polyplacophoran, and scaphopod
molluscs // Dev Genes Evol. 2007. 217. № 2. 105–118.
15. Henry J.J. Conserved Mechanism of Dorsoventral Axis Determination in EqualCleaving Spiralians // Developmental Biology. 2002. 248. № 2. 343–355.
16. Henry J.J., Perry K.J. MAPK activation and the specification of the D quadrant in the
gastropod mollusc, Crepidula fornicata // Dev Biol. 2008. 313. № 1. 181–195.
17. Henry J.Q. Spiralian model systems // Int. J. Dev. Biol. 2014. 58. 389–401.
18. Henry J.Q., Perry K.J., Martindale M.Q. Cell specification and the role of the polar
lobe in the gastropod mollusc Crepidula fornicata // Developmental Biology. 2006.
297. № 2. 295–307.
19. Koop D., Richards G.S., Wanninger A., Gunter H.M., Degnan B.M. The role of MAPK
signaling in patterning and establishing axial symmetry in the gastropod Haliotis
asinina // Dev Biol. 2007. 311. № 1. 200–212.
20. Kozin V.V., Filimonova D.A., Kupriashova E.E., Kostyuchenko R.P. Mesoderm
patterning and morphogenesis in the polychaete Alitta virens (Spiralia, Annelida):
Expression of mesodermal markers Twist, Mox, Evx and functional role for MAP
kinase signaling // Mech. Dev. 2016. 140. 1–11.
21. Lambert J.D., Nagy L.M. MAPK signaling by the D quadrant embryonic organizer of
the mollusc Ilyanassa obsoleta // Development. 2001. 128. № 1. 45–56.
22. Lambert J.D., Nagy L.M. The MAPK cascade in equally cleaving spiralian embryos //
Dev Biol. 2003. 263. № 2. 231–241.46
23. Lartillot N., Lespinet O., Vervoort M., Adoutte A. Expression pattern of Brachyury in
the mollusc Patella vulgata suggests a conserved role in the establishment of the AP
axis in Bilateria // Development. 2002. 129. № 6. 1411–1421.
24. Martindale M.Q., Doe C.Q., Morrill J.B. The role of animal-vegetal interaction with
respect to the determination of dorsoventral polarity in the equal-cleaving spiralian,
Lymnaea palustris // Roux Arch Dev Biol. 1985. 194. № 5. 281–295.
25. Nakamoto A., Nagy L.M., Shimizu T. Secondary embryonic axis formation by
transplantation of D quadrant micromeres in an oligochaete annelid // Development.
2011. 138. № 2. 283–290.
26. Plotnikov A., Zehorai E., Procaccia S., Seger R. The MAPK cascades: Signaling
components, nuclear roles and mechanisms of nuclear translocation // Biochimica et
Biophysica Acta (BBA) - Molecular Cell Research. 2011. 1813. № 9. 1619–1633.
27. Rattenbury J.C., Berg W.E. Embryonic segregation during early development of
Mytilus edulis // J. Morphol. 1954. 95. № 3. 393–414.
28. Render J.A. The second polar lobe of theSabellaria cementarium embryo plays an
inhibitory role in apical tuft formation // Wilhelm Roux’s archives of developmental
biology. 1983. 192. № 3–4. 120–129.
29. Seaver E.C. Variation in spiralian development: insights from polychaetes // Int. J.
Dev. Biol. 2014. 58. 457–467.
30. Tyler A. Experimental production of double embryos in annelids and mollusks // J.
Exp. Zool. 1930. 57. № 3. 347–407.
31. Wilson E.B. Experimental studies in germinal localization. II. Experiments on the
cleavage-mosaic in Patella and Dentalium // J. Exp. Zool. 1904. 1. № 2. 197–268.
32. Yang S.-H., Sharrocks A.D., Whitmarsh A.J. MAP kinase signalling cascades and
transcriptional regulation // Gene. 2013. 513. № 1. 1–13.