Metapterygiale as in gnathostome vinnen. A. Cladoselache B. Squalus C. Acipenser D. Eusthenopteron E. Neoceratodus

Transcriptie

1 Metapterygiale as in gnathostome vinnen A. Cladoselache B. Squalus C. Acipenser D. Eusthenopteron E. Neoceratodus

2 Identificatie van de metapterygiale as: vergelijking met Eusthenopteron pre- axiaal post- axiaal pre- axiaal post- axiaal

3 Identificatie van de metapterygiale as: vergelijking met Dipnoi pre- axiaal post- axiaal

4 Dipnoi Tetrapoda preaxiaal postaxiaal preaxiaal postaxiaal as : ulnaire zijde bifurcatie van segment preaxiaal radiale + meer distaal gelegen segment vingerboog : ulnaire zijde bifurcatie van carpale metacarpale + meer nr voren gelegen segment (carpale)

5 Identificatie van de metapterygiale as bij tetrapoden

6 Identificatie van de metapterygiale as pre- axiaal post- axiaal Eusthenopteron

7 Identificatie van de metapterygiale as: implicaties Tetrapoda Sarcopterygii vingerboog metacarpale / metatarsale radius en intermedium antero-posterieure as ~ ~ ~ ~ metapterygiale as radiale preaxiale radialia proximo-distale as

8 Parige ledematen: oorsprong & evolutie evolutieve benadering: model van Shubin & Alberch ontwikkelingsbiologische benadering

9 Patroonvorming in de ledemaat splanchnopleuraal blad van de hypomere (= laterale plaat)

10 Patroonvorming in de ledemaat mesenchym uit ventraal mesoderm (= laterale plaat) inductie van AER bepaling van V/A

11 Rol van AER zonder AER: geen ledemaat extra AER: duplicatie heterotope recombinanten

12 Rol van AER

13 Rol van AER verwijdering van de AER uit de ledemaatknop (vleugel) van een kippenembryo in verschillende ontwikkelingsstadia

14 AER REM opname van de voorste ledemaatknop van een kippenembryo

15 Patroonvorming in de ledemaat P- D as: progressiezone

16 Rol van progressiezone A: extra ulna en radius na inplanting van een vroege progressiezone in een late ledemaatknop B: ontbreken van intermediaire structuren na inplanting van een late progressiezone in een vroege ledemaatknop

17 Patroonvorming in de ledemaat A- P as: ZPA

18 Rol van ZPA ectopische ZPA: spiegelbeeld- duplicatie

19 Rol van ZPA

20 Patroonvorming in de ledemaat D- V as: epidermis

21 Hox-genen en ledemaatontwikkeling expressie van Hoxa en Hoxd genen

22 Hox-genen en ledemaatontwikkeling

23 Hypothese m.b.t. rol van hox- genen in specificatie van anatomische eenheden

24 Rol van hox- genen in ontwikkeling wildtype dubbele mutant muis zonder functionele Hoxa-11 en Hoxd-11 genen: radius en ulna afwezig synpolydactylie t.g.v. homozygositeit op HOXD-13 locus

25 Disruptie van Hoxd-13: Dollé et al. (1995) Hoxd-13 -/ - mutanten in muis: A,C,E: controle B,D,F: mutanten A,B,C,D: voorpoot E,F: achterpoot

26 Rol van hox- genen in evolutie 1 Hox-genen definiëren positie en identiteit evolutie door verandering in Hox-code in antwoord op Hox-code patroon 2 Hox-genen definiëren afzonderlijke elementen evolutie door verandering in tijdstip van expressie tijdstip

27 Sordino et al. (1995): Hoxa-11 a-c: Hoxa-11 in zebravis d: vergelijking muis-zebravis

28 Sordino et al. (1995): Hoxd-11 a,c,e: Hoxd-11 in muis b,d,f: Hoxd-11 in zebravis

29 Sordino et al. (1995): Hoxd-11 metapterygiale as in Mus, Eusthenopteron, Danio ontwikkeling van endoskelet versus dermaal skelet

30 Moleculaire bevestiging van het model Shubin - Alberch a: vin van primitieve vis b: tetrapode ledemaat; metapterygiale as cf. voor Shubin & Alberch c,d: tetrapode ledemaat; metapterygiale as cf. na Shubin & Alberch

31 Moleculaire bevestiging van het model Shubin - Alberch e: hypothetische Hoxd expressie gebaseerd op zebravis f,g: Hoxd expressie f: in twee fasen g: onafhankelijk gereguleerd

32 Moleculaire controle van ledemaatinductie en -behoud

33 Inductie van ectopische ledematen: Cohn et al. (1995) extra ledematen geproduceerd door inplanting van FGF-2 kralen in de flank van kippenembryo s

34 Inductie van ectopische ledematen: A: expressie van FGF10 in kippenembryo B: extra ledemaat geproduceerd door inplanting (in de flank) van cellen die FGF-10 secreteren

35 Inductie van ectopische ledematen: A: inplanting van FGF kraal t.h.v. somiet 21 ectopische vleugel B: indien ectopische Tbx4 expressie ectopische poot i.p.v. vleugel

36 Vorming van vingers

37 Vorming van vingers Links: onbehandeld Rechts: BMP-receptor geblokkeerd geen interdigitale apoptose natuurlijke inhibitie door noggin