Bevezetés a fejlődésbiológiába Jelentősége az orvostudományban Introduction to developmental biology and significance in medical curriculum Semmelweis Egyetem, ÁOK, Humánmorfológiai és Fejlődésbiológiai Intézet Semmelweis University, Department of Human Morphology and Developmental Biology Dr. Kocsis Katalin 2011.09.14. 2011.09.15.

Fejlődésbiológia bevezetés A fejlődésbiológia az egyik a biológiai tudományok leggyorsabban fejlődő területei között. Integrálja a molekuláris biológia, a sejtbiológia, az anatómia, a szövettan, a rákkutatás, a neurobiológia, az immunológia és az evolúciós biológia eredményeit. az embriológia az állati és a humán fejlődéstan tudománya sejt - megtermékenyített petesejt - zigóta a fejlődés születés után tovább folytatódik (metamorfózis: ebihal - béka, hernyó - pillangó)

Developmental biology introduction Developmental biology is one of the fastest growing fields in biology which integrates molecular biology, cell biology, anatomy, histology, genetics, cancer research, neurobiology, immunology and evolutionary biology from single cell - fertilized egg - zygote the study of animal and human development is called embryology development goes on after birth (metamorphosis - tadpole into frog, caterpillar into butterfly)

Fejlődésbiológia két fő feladata van: 1. a sejtek diverzitásának és rendjének biztosítása 2. az élet átadása generációról generációra a) hogyan lesz a felnőtt egyed a megtermékenyített petesejtből? b) hogyan lesz a felnőtt egyedből egy másik egyed? főbb kérdéskörök: 1. sejt differenciálódás 2. morphogenesis 3. növekedés 4. reprodukció 5. evolúció 6. integrálódás a környezetbe

Developmental biology it accomplishes two major objectives: 1. cellular diversity 2. continuity of life from one generation to the next a) how does the fertilized egg give rise to the adult body? b) how does the adult body produce another body? objectives to answer the questions: 1. cell differentiation 2. morphogenesis 3. growth 4. reproduction 5. evolution 6. environmental integration

A fejlődésbiológia története anatómiai megközelítés a) összehasonlító embriológia (tojásrakó, élveszülő) (oviparity, viviparity) b) evoluciós embriológia (ötujjú-egyujjú) c) orvosi embriológia, teratológia Arisztotelész (az első ismert embriológus) (ie. 384-322) Fabricius ab Aquapendente (az embriológia "atyja") (1537–1619) preformáció tan epigenezis tan

History of developmental biology anatomical approach a) comparative embryology (oviparity, viviparity) b) evolutionary embryology (five-toed - one toed) c) teratology: birth defects Aristotle (the first embryologist known to history) Fabricius ab Aquapendente (father of embryology) (1537–1619 ) preformáció tan epigenezis tan

von Baer törvénye: nagyobb állatcsoportra jellemző általános tulajdonságok az embrióban korábban jelennek meg, mint a specifikus tulajdonságok az embriók egyes tulajdonságai az általánostól a specializált felé alakulnak ki az egyedfejlődés során egy adott faj embriója nem megy át más fajok felnőtt stádiumain, hanem az egyedfejlődés előrehaladtával elválik azoktól egy magasabbrendű állat "megismétli" a törzsfejlődést a fejlődése során, de embriója nem az alacsonyabbrendű állat kifejlett egyedeihez hasonlít, hanem az embrióihoz gerincesekre jellemző közös fejlődési mintázatok: ektoderma: bőr, idegrendszer sorstérkép: sejtvonalak követése: vitalis festékek, fluorescens festékek, kiméra-kísérletek

von Baer's law: General features common to a large group of animals appear earlier in the embryo than do specialized features. The development of particular embryonic characters progresses from general to specialized during their ontogeny. Each embryo of a given species, instead of passing through the adult stages of other animals, departs more and more from them as ontogeny progresses. Therefore, the early embryo of a higher animal is never like the adult of a lower animal, only similar to its early embryo. common cevelopmental pattern in all vertebrate embryos: ectoderm: skin, nervous system fate map: tracking of cell lineages: vital dyes, fluorescent, chimerism

A fejlődésbiológia jelentősége az orvostudományban a fertilitás szabályozásának tanulmányozása a fejlődést befolyásoló genetikai defektusok meghatározása a fejlődést befolyásoló anyai faktorok meghatározása teratogén ágensek leírása a rák és az embryológia kapcsolata fejlődési rendellenességek kezelése klónozás, őssejtbiológia és genetikai "engineering" segítségével

Medical implications of developmental biology regulation of fertility identification of genetic defects affecting development identification of factors in the maternal environment identification of teratogenic compounds cancer as a disruption of developmental process treatment of developmental diseases through cloning, stem cell and genetic engineering