Biologia del Desenvolupament
Matèria: BIOLOGIA
Llengua d'impartició principal: castellà
Altres llengües d'impartició: català, anglès
Responsable
Dra. Laura TABERNER - ltaberner@uic.es
Horari d'atenció
Els dubtes es resoldran abans o després de classe. També es pot contactar la professora per correu electrònic: ltaberner@uic.es
En aquesta assignatura s’estudiaran les bases moleculars del desenvolupament embrionari dels organismes vertebrats. S’analitzaran els processos del desenvolupament en diferents espècies d’animals amb l’objectiu de familiaritzar l’alumnat amb els models experimentals i les teories actuals sobre la generació dels eixos embrionaris, els patrons espaciotemporals, la inducció, la neurogènesi i l’organogènesi, així com la biologia de les cèl·lules mare i la regeneració dels teixits.
Coneixements bàsics sobre bioquímica, genètica, biologia cel·lular i biologia molecular.
En acabar el curs, l’alumnat:
Tema 1. Introducció a la Biologia del Desenvolupament. Biologia del desenvolupament: la convergència entre l’embriologia experimental i la genètica del desenvolupament
Tema 2. Conceptes clau i la fecundació. Processos bàsics: creixement, pattern formation i morfogènesi. Els gens del desenvolupament. Patrons bàsics del desenvolupament dels vertebrats. Fecundació, ovogènesi i espermatogènesi
Tema 3. Especificació axial de la Drosophila I i II. L’eix anteroposterior. “Efecte matern”, gradients proteics, informació posicional, mutacions. Cas bicoid. Polaritat dorsoventral: gen dorsal i mutació dorsal. Interacció cèl·lules fol·liculars i ovòcit. Senyal Dpp i patterning dorsoventral. Segmentació: gens gap i pair-rule. Parasegments. Gens segment polarity. Gens homeòtics: diversificació i identitat dels segments. El llenguatge combinatori
Tema 4. Especificació axial Xenopus, pollet i peix zebra. Desenvolupament de Xenopus laevis. Fecundació i rotació cortical. Estadis. Segmentació, blàstula i gastrulació. Fate map blàstula Xenopus. L’organitzador de Spemann. El patterning de l’ectoderm, mesoderm i endoderm. El desenvolupament del pollet i del peix zebra. Estadi. Segmentació, blàstula i gastrulació. El node i la línia primitiva. Transicions EM i ME. Epibòlia. El fate map de la bàstula de pollet i del peix zebra
Tema 5. Desenvolupament dels mamífers. L’embrió del ratolí i l’humà. Estadis embrionaris i temps de desenvolupament. Segmentació i blàstula: embrió bilaminar. Fate map de la blàstula del ratolí. El desenvolupament de l’embrió humà. Segmentació i blàstula: embrió trilaminar. Gastrulació: el node i la línia primitiva. Especificació axial en mamífers. Homòlegs de l’organitzador de Spemann en els amniotes. Eix anteroposterior. Eix esquerra-dreta. Node
Tema 6. Neurogènesi I i II. Inducció neural. Mecanismes de neurulació: la placa neural. Especificació anteroposterior i dorsoventral del tub nerviós. Gens Hox dels vertebrats. El tub neural, formació del cervell i vesícules cerebrals. Tipus cel·lulars i capes del cervell. Especificació neuronal i innervació. Gens proneurals dels vertebrats. Especificació de la identitat neuronal
Tema 7. Neurogènesi III, cresta neural i placodes. Selecció de rutes d’innervació i dianes neuronals. Factors neurotròfics. Plasticitat sinàptica. Desenvolupament segons activitat. Derivats de la cresta neural, rutes de migració. Pluripotència, restricció i diferenciació. Placodes sensorials
Tema 8. Organogènesi I: els somites. Estructura i desenvolupament dels somites. El model clock and wavefront de formació de somites. Notocorda i mesoderm paraxial. Diferenciació i regionalització dels somites: dermomiòtom i escleròtom. El sistema musculoesquelètic. Miogènesi i la família MyoD. Osteogènesi
Tema 9. Organogènesi II: el desenvolupament de les extremitats. Determinació del camp morfogenètic de les extremitats. La cresta apical. Generació eix pròximo-distal: RA, FGF i gens Hox. Eix anteroposterior: ZPA i Shh. Eix dorsoventral: Wnt
Tema 10. Cèl·lules mare i regeneració. Definició de cèl·lules mare. Pluripotencialitat i diferenciació. Divisió asimètrica i asimètrica. Cèl·lules mare del càncer. Balanç, proliferació i diferenciació. Regeneració i reprogramació, iPSC
Classes magistrals: exposició durant 50 minuts d’un tema teòric a càrrec del professorat.
Casos clínics o mètodes del cas (MC): plantejament d’una situació real o imaginària. L’alumnat treballa les preguntes formulades en grups reduïts o en interacció activa amb el professorat i es discuteixen les respostes. El professorat hi intervé activament i, si cal, aporta nous coneixements.
Educació virtual (EV): material en línia que l’alumnat pot consultar des de qualsevol ordinador, a qualsevol hora, i que contribuirà a l’autoaprenentatge de conceptes relacionats amb l’assignatura.
1) Alumnat en primera convocatòria:
Participació a classe i actitud: 10 %
Resolució de mètodes del cas: 10 %
Examen final: 80 %
2) Alumnat en segona o posterior convocatòria:
Participació a classe i actitud: 10 % (es manté)
Examen extraordinari: 90 %
Punts generals que cal tenir en compte sobre el sistema d’avaluació:
1) A l’examen final s’haurà d’obtenir un 5 de nota mínima per poder fer mitjana amb les notes d’avaluació contínua (mètodes del cas i actitud).
2) Els exàmens seran de tipus test amb cinc opcions de resposta, on comptarà +1 els encerts i -0,2 els errors, i també hi haurà preguntes obertes curtes.
3) Un 10 % de les preguntes dels exàmens podrien ser de conceptes que no s’hagin explicat directament a l’aula, però que estiguin presents a la bibliografia recomanada així com en articles discutits, premsa o material virtual recomanat.
4) Per participació a classe s’entén l’aportació d’idees interessants o el plantejament de qüestions pertinents que ajuden a millorar la qualitat de la sessió, ja sigui lliçó magistral o mètodes del cas.
5) Assistència a classe:
- Es recomana l’assistència regular a les classes de teoria i mètodes del cas.
- L’assistència a les classes magistrals no és obligatòria, però els assistents s’hauran de regir per les normes que indica el professorat. S’anima l’alumnat a assistir a les classes o d’una altra forma s’entén que es prepararan la classe pel seu compte per poder seguir els mètodes del cas.
- L’assistència als mètodes del cas és recomanada. Per poder ser avaluat d’aquesta part de l’assignatura és obligatori assistir a un mínim de quatre sessions (de les cinc) i fer les activitats proposades a la sessió.
6) L’ús indegut d’aparells electrònics, com mòbils, tauletes o ordinadors portàtils, pot comportar l’expulsió de classe. Com a ús indegut s’entén l’enregistrament i la difusió tant de l’alumnat com del professorat durant les diferents lliçons, així com l’ús d’aquests aparells amb finalitats lúdiques i no educatives.
GILBERT SCOTT, F. Developmental Biology. 8th-10th eds. Sinauer Massachusetts: Sinauer Associates, [www.devbio.com].
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK9983/?term=GILBERT%5BAll%20Fields%5D
WOLPERT, Lewis. Principles of development. 3rd-5th editions Oxford: Oxford University Press / Current Biology Ltd.
ALBERTS et al., Molecular Biology of the Cell 4th. ed., ch. 21. Garland Science. Companion website:
LANGMAN'S. Medical Embryology, 9th Ed. Lippincott Williams & Wilkins Ed., 2004. Embriología médica. Barcelona: Panamericana
E: data d'examen | R: data de revisió | 1: primera convocatòria | 2: segona convocatòria: