PROGRAMA DE LA ASIGNATURA BIOLOGIA DEL DESARROLLO
Curso: 4 Biológicas (optativa). 6 créditos


PROGRAMA ABREVIADO DE CLASES PRACTICAS

Tema Introductorio. Semblanza histórica.
Tema 1. Biología del Desarrollo. Conceptos.
Tema 2. Desarrollo del erizo de mar.
Tema 3. Desarrollo de Caenorhabditis elegans
Tema 4. Desarrollo embrionario de Drosophila melanogaster
Tema 5. Desarrollo imaginal de Drosophila melanogaster
Tema 6. Desarrollo de Danio rerio
Tema 7. Desarrollo de Xenopus laevis
Tema 8. Desarrollo de Gallus domesticus
Tema 9. Desarrollo de Mus musculus
Tema 10. Desarrollo de Arabidopsis thaliana
Tema 11. Regeneración
Tema 12. Embriología teórica
Tema 13. Desarrollo y evolución



PROGRAMA DE CLASES PRACTICAS

Tema 1. Biología del Desarrollo. Conceptos. Embriología experimental: mapa de destino, células tronco, linajes celulares, regulación y mosaicismo, campos morfogenéticos, determinantes, inducción, epigenética, determinación. Genética del desarrollo: análisis clonal, interacciones cis y trans, transgénicos lac Z, "knock out", FRT/flipasa, UAS/gal 4.

Tema 2. Desarrollo del erizo de mar. Macrómeras, mesómeras y micrómeras. Mesénquima primario y secundario. Eje oral/aboral. Larva Pluteus. Expresión de genes morfogenéticos. Análisis de linajes. Mapa de destino. Aislamiento de blastómeros. Experimentos de Hörstadius. Modelo del doble gradiente. Modelo de Davidson.

Tema 3. Desarrollo de Caenorhabditis elegans. Desarrollo normal. Linajes celulares. Genética del desarrollo. Mutaciones homeóticas. Análisis clonal. Experimentos de ablaciones. Inducción de la vulva. Inducción de la faringe. Muerte celular programada. Mutantes de longevidad.

Tema 4. Desarrollo embrionario de Drosophila melanogaster. Desarrollo normal. Mapa de destino. Genética del desarrollo. Genes de efecto materno. Letales embrionarios. Sistema anterior-posterior. Sistema dorso-ventral. Sistema terminal. Genes homeóticos selectores.

Tema 5. Desarrollo imaginal de Drosophila melanogaster. Desarrollo de los discos imaginales. Embriología experimental: experimentos de transplante y regeneración. Modelo de coordenadas polares. Mutantes de venas. Análisis clonal: teoría de compartimentos. Genes de polaridad segmental. Desarrollo del ojo. Desarrollo de la pata.  Modelos de gradientes en la cutícula del abdomen.

Tema 6. Desarrollo de Danio rerio. Desarrollo normal. Genética del desarrollo. Mutantes de blastodermo. Gastrulación. Eje dorso-ventral. Organogénesis. Análisis clonal e hibridaciones in situ.  Formación de la notocorda.

Tema 7. Desarrollo de Xenopus laevis. Desarrollo normal. Marcadores moleculares. Mapas de destino. Polarización dorso-ventral. Organización regional. Regulación de proporciones. Inducción del mesodermo. Organizador de Spemann. Especificación antero-posterior. Inducción neural. Somitogénesis.

Tema 8. Desarrollo de Gallus domesticus. Desarrollo normal. Mapa de destino. Organización regional. Análisis de quimeras. Inducción. Segmentación. Organización del encéfalo. Asimetría derecha-izquierda.

Tema 9. Desarrollo de Mus musculus. Desarrollo normal. Expresión de genes morfogenéticos. Mapa de destino. Quimerismo y mosaicismo. Especificación de blastómeros. Endodermo primitivo. Trofectodermo mural y polar. Endodermo visceral y parietal. Células tronco y teratocarcinomas. Ratones transgénicos.

Tema 10. Desarrollo de Arabidopsis thaliana. Desarrollo vegetativo. Mutagénesis. Mutantes morfogenéticos. Embriogénesis. Raices. Flor. Modelo ABC. Hoja. Brote. Epidermis. Desarrollo de los tricomas. Polen y óvulo.

Tema 11. Regeneración. Capacidad y función adaptativa. Origen del blastema. Regeneración epimórfica y morfaláctica. Modelos para la formación del patrón. Acción de la vitamina A sobre el miembro tetrápodo. Dependencia de la inervación. Expresión de genes Hox.

Tema 12. Embriología teórica. Estados celulares. Teoría de sistemas dinámicos. Modelo de gradiente. Modelo de difusión. Procesos de ruptura de simetría. Modelos de doble gradientes. Umbrales y memoria. Modelo de reacción-difusión. Modelos de osciladores. Modelo de entelequia.

Tema 13. Desarrollo y evolución. Conceptos. Disparidad de Burgess Shale. Debate Geoffrey-Cuvier. Arquetipos y homología. Baüplan. "Developmental constrains". Heterocronías. Estadíos filotípicos. Evolución del miembro de los tetrápodos. Sinténias cromosómicas.



PROGRAMA DE CLASES PRACTICAS

Práctica 1. Experimentos de ablación y tranplantes de la planaria. Transplantes cabeza-prefaringe. Cambios de polaridad. Proliferación blastémica.

Práctica 2. Experimento de transplantes y expresión génica durante la regeneración de las aletas de Danio rerio.

Práctica 3. Expresión y función de genes morfoegenéticos: especificación regional parasegmental en el embrión de Drosophila melanogaster. Expresión imaginal de engrailed lac-Z. Fenotipos de mutantes de polaridad segmental.

Prácticas 4. Expresión y función de genes morfogenéticos. Determinación de las células precursoras de órganos sensoriales de Drosophila melanogaster. Grupos proneurales. Expresión del gen achaete-lac Z y actividad de algunos de sus regiones reguladoras. Actividad de de los genes proepidermales y de extramacrochaetae.

Prácticas 5. Análisis de linajes celulares en Drosophila melanogaster. Teoría de compartimentos. Interacciones celulares. Análisis clonal. Clones multiple wing hair. Clones Minute +. Interacciones celulares: clones patched-.

Práctica 6. Transplantes en el cerebro del embrión de Gallus domesticus. Interacciones cerebro medio-posterior. Análisis de quimeras. Transplantes de istmo al prosencéfalo posterior. Estudios de los regenerados.

Práctica 7. Gravitropismo en Arabidopsis. Análisis genético. gravitropismo. Mutantes de gravitropismo.



SEMINARIOS Y TRABAJOS

1. Notch en interacciones celulares.
2. Receptores del ácido retinoico en el desarrollo del ratón.
3. Acción de los genes de polaridad segmental en el imago.
4. Genes que controlan el desarrollo de la hoja de Arabidopsis thaliana.
5. Experimentos de desagregación y reagregación celular.
6. Topobiología.
7. Morfogénesis de mixomicetos.
8. Regeneración en Acetabularia.
9. Funciones del gen extramacrochaetae.
10. Biología molecular del desarrollo del cerebro de vertebrados.
11. Genética del desarrollo de la pata de Drosophila melanogaster.
12. Genética del desarrollo del ala de Drosophila melanogaster.



BIBLIOGRAFIA

No existe ningún texto que reuna todos los tópicos tratados en la clase cubriendo el programa con detalle. Como guía orientativa se citan a continuación textos que pueden ser seguidos por los alumnos.

Genetic Analysis of Animal Development (1986) A.S. Wilkins. John Wiley and Sons.

Development (1991 B. Goodwin. Biology: form and function. Hodder & Stoughton. The Open University.

From Egg to Embryo. Regional specification in early development. Second edition (1991). J.M.W. Slack. Cambridge Univerity Press.

Development. The molecular genetic approach. (1992). V.E.A. Russo y col. Springer Verlag.

Evolutionary Developmental Biology (1992). B.K. Hall. Chapman & Hall.

Molecular Biology of the Cell. Tercera Edición (1994). B. Alberts y col., Garland Publishing. Inc. Ny & London.

Developmental Biology. A guide for experimental study (1994). M.S. Tyler. Sinauer Associates Publishers.

Limb Regeneration (1996) P.A. Tsonis. Cambridge Univesrity Press.

Patterns and Process of vertebrate evolution (1997) R. L. Carroll. Cambridge University Press.

Developmental Biology.  4 edición.(1994). S. Gilbert. Sinauer Associates Inc.