IL CORSO SI PONE L'OBIETTIVO DI FORNIRE ALLO STUDENTE LE CONOSCENZE DI BASE SULLA BIOLOGIA DELLO SVILUPPO E SULLA ANATOMIA DEL SUBPHYLUM DEI VERTEBRATI IN CHIAVE EVOLUZIONISTICA. L'ORGANIZZAZIONE ANATOMICA È LETTA, PER CIASCUNA CLASSE DI VERTEBRATI, IN TERMINI ADATTIVI ED EVOLUTIVI. GLI OBIETTIVI FORMATIVI RIGUARDANO:1) APPRENDIMENTO E STUDIO DEL METODO COMPARATIVO; 2) CONOSCENZA DELLE VARIE COMPONENTI DEI DIVERSI APPARATI IN CHIAVE EVOLUTIVA E PROSPETTIVA FUNZIONALE; 3) OSSERVAZIONE, DESCRIZIONE, CAPACITÀ DI RILEVAZIONE. LO STUDENTE ACQUISIRA’ LE CONOSCENZE DI BASE SUI PRINCIPI GENERALI DELLO SVILUPPO ANIMALE, DALLA GAMETOGENESI ALLA FORMAZIONE DEGLI ORGANI. SARANNO IMPOSTATE LE BASI PER LA COMPRENSIONE DEI MECCANISMI MOLECOLARI CHE REGOLANO PROCESSI DI SVILUPPO, QUALI IL DIFFERENZIAMENTO CELLULARE E LA MORFOGENESI. SI FORNIRANNO ALLO STUDENTE COMPETENZE TEORICHE E PRATICHE CHE PERMETTANO IL RICONOSCIMENTO A LIVELLO MACROSCOPICO E MICROSCOPICO DI STRUTTURE EMBRIONALI DI VERTEBRATI.
scheda docente materiale didattico
Al termine del corso, lo studente acquisirà:
A) conoscenze e competenze relative al metodo comparativo, applicato allo studio dello sviluppo animale
B) comprensione della terminologia embriologica, in relazione alla formazione dei sistemi funzionali nel corpo animale
C) avanzate capacità di osservazione e descrizione degli stadi e della meccanica relativi allo sviluppo animale, a partire dalla gametogenesi fino alla formazione degli organi.
D) conoscenze di base riguardanti i meccanismi molecolari che regolano processi di sviluppo, quali il differenziamento cellulare e la morfogenesi.
E) competenze teoriche e pratiche che permettano il riconoscimento a livello macroscopico e microscopico di strutture embrionali di vertebrati e invertebrati.
Da una singola cellula a un organismo pluricellulare: differenziamento e morfogenesi. Modelli di studio della biologia dello sviluppo. La riproduzione sessuata. La gametogenesi. Differenze strutturali tra l'uovo e lo spermatozoo. La fecondazione: riconoscimento dei gameti a distanza e per contatto. Attivazione dello spermatozoo. Fusione dei gameti. Attivazione dell'uovo. Prevenzione della polispermia. Partenogenesi. Generalità sulle varie fasi di sviluppo: segmentazione, gastrulazione, organogenesi. I tipi di uova e i relativi schemi di divisione. Protostomi e deuterostomi. Prime fasi di sviluppo di drosophila melanogaster, caenorhabditis elegans, paracentrotus lividus. Sviluppo dei tunicati e dei cefalocordati. Sviluppo dell'anfiosso: segmentazione radiale, meccanismi cellulari della gastrulazione. Prime fasi di organogenesi: la neurulazione. Sviluppo degli anfibi. La segmentazione: macromeri e micromeri. Gastrulazione: ruolo della semiluna grigia. Prime fasi di organogenesi: neurulazione primaria e secondaria. Sviluppo dei pesci: segmentazione meroblastica discoidale. Gastrulazione: lo scudo embrionale. Prime fasi di organogenesi. Sviluppo degli uccelli. Segmentazione discoidale: epiblasto ed ipoblasto. La gastrulazione: stria primitiva e nodo di hensen. La neurulazione e il destino delle creste neurali. Formazione delle vescicole encefaliche il mesoderma e il destino delle regioni in cui è suddiviso. Somatopleura e splancnopleura. Il celoma. Gli annessi extraembrionali: amnios, corion, allantoide e sacco del tuorlo. Sviluppo dei mammiferi. Segmentazione rotazionale. La blastocisti: trofoblasto e massa cellulare interna. Epiblasto ed amniogenesi. La gastrulazione: stria e nodo primitivo. Tipi di placenta e loro evoluzione. La neurulazione e il differenziamento precoce del tubo neurale. Cenni di organogenesi. Sviluppo del rene e delle gonadi. Sviluppo dell’arto nei tetrapodi. Rigenerazione. Cellule staminali embrionali e dei tessuti adulti: proprietà e caratteristiche generali. Biologia dello sviluppo dei vegetali: principali fasi ontogenetiche e rigenerazione di parti perdute.
Giudice et al.: “Biologia dello Sviluppo”, Edises
Franquinet, Foucrier: “Atlante di Embriologia Descrittiva”, Edises
Gilbert: "Biologia dello Sviluppo", V Ed. Italiana, Zanichelli
Programma
Il corso si pone l'obiettivo di fornire allo studente le conoscenze di base sulla biologia dello sviluppo, in chiave evoluzionistica.Al termine del corso, lo studente acquisirà:
A) conoscenze e competenze relative al metodo comparativo, applicato allo studio dello sviluppo animale
B) comprensione della terminologia embriologica, in relazione alla formazione dei sistemi funzionali nel corpo animale
C) avanzate capacità di osservazione e descrizione degli stadi e della meccanica relativi allo sviluppo animale, a partire dalla gametogenesi fino alla formazione degli organi.
D) conoscenze di base riguardanti i meccanismi molecolari che regolano processi di sviluppo, quali il differenziamento cellulare e la morfogenesi.
E) competenze teoriche e pratiche che permettano il riconoscimento a livello macroscopico e microscopico di strutture embrionali di vertebrati e invertebrati.
Da una singola cellula a un organismo pluricellulare: differenziamento e morfogenesi. Modelli di studio della biologia dello sviluppo. La riproduzione sessuata. La gametogenesi. Differenze strutturali tra l'uovo e lo spermatozoo. La fecondazione: riconoscimento dei gameti a distanza e per contatto. Attivazione dello spermatozoo. Fusione dei gameti. Attivazione dell'uovo. Prevenzione della polispermia. Partenogenesi. Generalità sulle varie fasi di sviluppo: segmentazione, gastrulazione, organogenesi. I tipi di uova e i relativi schemi di divisione. Protostomi e deuterostomi. Prime fasi di sviluppo di drosophila melanogaster, caenorhabditis elegans, paracentrotus lividus. Sviluppo dei tunicati e dei cefalocordati. Sviluppo dell'anfiosso: segmentazione radiale, meccanismi cellulari della gastrulazione. Prime fasi di organogenesi: la neurulazione. Sviluppo degli anfibi. La segmentazione: macromeri e micromeri. Gastrulazione: ruolo della semiluna grigia. Prime fasi di organogenesi: neurulazione primaria e secondaria. Sviluppo dei pesci: segmentazione meroblastica discoidale. Gastrulazione: lo scudo embrionale. Prime fasi di organogenesi. Sviluppo degli uccelli. Segmentazione discoidale: epiblasto ed ipoblasto. La gastrulazione: stria primitiva e nodo di hensen. La neurulazione e il destino delle creste neurali. Formazione delle vescicole encefaliche il mesoderma e il destino delle regioni in cui è suddiviso. Somatopleura e splancnopleura. Il celoma. Gli annessi extraembrionali: amnios, corion, allantoide e sacco del tuorlo. Sviluppo dei mammiferi. Segmentazione rotazionale. La blastocisti: trofoblasto e massa cellulare interna. Epiblasto ed amniogenesi. La gastrulazione: stria e nodo primitivo. Tipi di placenta e loro evoluzione. La neurulazione e il differenziamento precoce del tubo neurale. Cenni di organogenesi. Sviluppo del rene e delle gonadi. Sviluppo dell’arto nei tetrapodi. Rigenerazione. Cellule staminali embrionali e dei tessuti adulti: proprietà e caratteristiche generali. Biologia dello sviluppo dei vegetali: principali fasi ontogenetiche e rigenerazione di parti perdute.
Testi Adottati
Testi consigliati:Giudice et al.: “Biologia dello Sviluppo”, Edises
Franquinet, Foucrier: “Atlante di Embriologia Descrittiva”, Edises
Gilbert: "Biologia dello Sviluppo", V Ed. Italiana, Zanichelli
Bibliografia Di Riferimento
Saranno inoltre messe a disposizione dello studente dispense delle lezioni e delle esercitazioni. Il docente riceve tutti i giorni dalle 10:00 alle 13:00, anche per fornire ulteriori referenze bibliografiche, previo appuntamento via mail: sandra.moreno@uniroma3.itModalità Erogazione
Il corso prevede lezioni frontali interattive in aula ed esercitazioni pratiche in laboratorio, per consolidare i concetti esposti nelle lezioni. Le lezioni e le esercitazioni si avvalgono dell'ausilio di PC e software adeguati, strumentazioni specifiche (microscopi, stereomicroscopi) e materiale sperimentale (vetrini istologici, modelli di embrioni in materiale plastico).Modalità Valutazione
La prova orale consisterà nella discussione con il docente di argomenti inerenti allo sviluppo di vertebrati ed invertebrati. Saranno valutate: a) le conoscenze acquisite riguardanti i processi di sviluppo di diversi modelli di studio, sia da un punto di vista descrittivo meccanicistico, sia dal punto di vista dei meccanismi cellulari e molecolari che sottendono ai processi stessi. b) le capacità espositive, con riferimento alla terminologia specifica della materia. c) la capacità di collegare conoscenze riferite a diversi taxa, indicativa dell'acquisizione del metodo comparativo, applicato allo studio dello sviluppo animale. La prova pratica effettuata tramite il riconoscimento di vetrini istologici o immagini fotografiche sarà indirizzata a valutare il grado di competenza raggiunto nel riconoscimento a livello macroscopico e microscopico di strutture embrionali di vertebrati e invertebrati. Alla prova pratica verrà assegnato un punteggio pari al 30% del voto complessivo. Saranno effettuate prove in itinere senza attribuzione di punteggio.