Biologia do Desenvolvimento
Código
10771
Unidade Orgânica
Faculdade de Ciências e Tecnologia
Departamento
Departamento de Ciências da Vida
Créditos
3.0
Professor responsável
José Paulo Nunes de Sousa Sampaio, Rita Leonor Alvares Cabral Figueiredo Fior Sousa Soares
Horas semanais
4
Total de horas
35
Língua de ensino
Português
Objectivos
Este curso pretende proporcionar uma base não só de conhecimentos “textbook” mas conceptual das questões da Biologia do Desenvolvimento.
Pretende-se que os alunos consigam interpretar experiências, formular questões e integrar várias áreas da biologia: da molécula à célula, da célula ao organismo.
Espera-se que após a conclusão deste módulo os alunos sejam capazes de:
- Interpretar experiências e colocar questões na área da Biologia do Desenvolvimento tendo em conta não só a dimensão celular mas também molecular.
- Conceitos clássicos básicos da Biologia do Desenvolvimento - conceitos de pluripotência, unipotência, especificação, determinação, diferenciação terminal, indução e inibição.
- Identificar os componentes moleculares das principais vias sinalização inter-celular.
- Identificar e expor as principais etapas do desenvolvimento embrionário animal.
- Expor os mecanismos moleculares que levam à especificação do plano corporal dos animais vertebrados, especificação dos eixos, gastrulação - formação dos 3 folhetos e código HOX.
- Expor mecanismos ilustrativos de diferenciação celular: neurogénese e somitogénese
- Identificar as principais técnicas e animais modelo utilizados.
Integrar os conceitos da biologia do Desenvolvimento na Biomedicina em particular Regeneração e Cancro
Conteúdo
AULA_1
24 Outubro
1. Introdução à Biologia do Desenvolvimento: princípios e conceitos fundamentais da Biologia do Desenvolvimento: do ovo ao organismo multicelular.
Experiências históricas que ilustram conceitos básicos. August Weismann (células germinais vs somáticas); Wilhelm Roux ; Hans Driesh; Spemann and Mangold. Processo de diferenciação celular: conceitos de pluripotência, unipotência, especificação, determinação, diferenciação terminal, indução e inibição.
AULA_2
31 Outubro
2Vias de sinalização inter-celular – as ferramentas da célula –SHH, Wnt, Notch, FGF/EGF/ Ephrins (TyrK), TGFb (Ser/thrK). Sinalização de curto e longo alcance – o design básico das vias de comunicação celular.
AULA_3
7 Novembro
3.1 Establecimento dos eixos e Gastrulação
3.2 Padronização do eixo A/P pelos genes HOX
AULA_4
14 Novembro
TESTE_1
4. Exemplos concretos de diferenciação celular_1
Neurogénese e manutenção de progenitores através de inibição lateral, mediada pela via de comunicação Notch.
AULA_5
21 Novembro
5. Exemplos concretos de diferenciação cellular_2
Desenvolvimento do músculo- somitogénese- formação da mesoderme paraxial e o relógio molecular que governa a formação periódica dos sómitos. Notch/Hes & FGF / RA
AULA_6
28 Novembro
Regeneração
Convidado: Dra Anabela Bensimon-Brito, CEDOC
AULA_7
5 Dezembro
TESTE_2
Desenvolvimento e Cancro
Genes supressores de tumores e oncogenes. Terapias direccionadas baseadas em anticorpos monoclonais. A ponte entre investigação básica-fundamental e a medicina. Exemplo do desenvolvimento do intestino –os mesmos processos de decisão celular que ocorrem no embrião podem actuar no adulto em tecidos que necessitam de constante renovação cellular. Quando estes mecanismos ficam desregulados dão origem a cancro.
TP1
2. Modelos Experimentais em Biologia do Desenvolvimento e
Técnicas de Biologia do Desenvolvimento 2
Técnicas mais comuns em Biologia do Desenvolvimento.
Técnicas clássicas de embriologia, transplantes, injecções.
Técnicas de Biologia Molecular: Detecção de expressão génica a nível do RNA mensageiro (hibridação in situ) e proteína (imunohistoquimica).
Análise da função de um gene: ganho e perda de função:
KO, expressão ectópica do RNA de interesse, controlo temporal da expressão do gene em estudo. Mosaicos genéticos.
TP 2 e TP3
Modelos Experimentais em Biologia do Desenvolvimento e
Técnicas de Biologia do Desenvolvimento 2
Mutantes e transgénicos de zebrafish: observação e manipulação.
- Observação de diferentes estádios do desenvolvimento de peixe zebra. Tubos 1, 2, 3 e descobrir em que estádio do desenvolvimento se encontram os embriões. Observação na lupa e microscópio. Desenho de uma larva de zebrafish 24-48h- identificar TN, notocorda, somitos, cauda, fin fold, olho, vesícula óptica (ouvido-equilibrio).
- Observação de diferentes mutantes de zebrafish. Tubos 4, 5, 6 e descobrir qual é qual fornecendo uma breve descrição de cada mutante. Montagem de embriões em low melting agarose e observação ao microscópio.
- Observação de diferentes transgénicos resporters de expressão SHH_GFP, neuroD_GFP, Fli_GFP....
Tubos 7, 8, 9 e descobrir qual é qual fornecendo uma breve descrição da função de cada gene. Montagem de embriões em low melting agarose e observação ao microscópio.
TP 4
Paper: Fior and Henrique, 2005
Apresentação de algumas experiências e discussão do artigo.
TP 5
Paper Fior et al 2012
Apresentação e discussão de experiencias do artigo
TP 6
Experiencias de regeneração em peixe adulto e larva
Convidado: Dra Anabela Bensimon-Brito & Ana Brandão, CEDOC
Bibliografia
L. Wolpert, R. Beddington, J. Brockes, T. Jessell, P. Lawrence, E. Meyerowitz. Principles of Development. Current Biology Ltd., London.
S. F. Gilbert. Developmental Biology, 7th edition, Sinauer Associates Inc.
Alberts, Johnson, Lewis, Raff, Roberts Walter, Molecular Biology of THE CELL, 5th edition, Garland Science
Método de ensino
As aulas teóricas são baseadas em livros de texto e artigos de revisão recentes da literatura cientifica.
As aulas são na generalidade do tipo expositivo, com recurso a data show. No entanto, serão apresentadas as experiências primordiais que levaram aos grandes conceitos e através da discussão e interpretação das mesmas experiencias serão os alunos a chegar às conclusões.
O curso teórico é avaliado mediante 2 mini-testes escritos ao longo do semestre.
Método de avaliação
O curso teórico é avaliado mediante 2 mini-testes escritos ao longo do semestre.
Cada teste vale 50% da nota final e a nota final será resulatdo da média ponderada dos dois testes.
O exame final vale 100% da nota.