Αρχική » Προγράμματα Σπουδών » ΑΝΑΘΕΩΡΗΜΕΝΟ Πρόγραμμα Προπτυχιακών Σπουδών » Ζ. Αναπτυξιακή & Μοριακή Βιολογία Ζώων (039 Ε)

ΑΝΑΠΤΥΞΙΑΚΗ & ΜΟΡΙΑΚΗ ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΖΩΩΝ

               
Y/E Κωδικός Εξάμηνο Ώρες Θεωρίας Ώρες Άσκησης Δ.Μ. Π.Μ. Υπεύθυνος Διδασκαλίας Τομέας/Τμήμα
E 13Β039 Z' 4 3 5 6,5 Τομέας Βιολογίας Κυττάρου & Βιοφυσικής
Σκοπός Μαθήματος:
 
 

Το μάθημα πραγματεύεται έννοιες σχετικές με βασικά στοιχεία της Αναπτυξιακής Μοριακής Βιολογίας ζωικών οργανισμών και Εμβρυολογίας, μέσω της μελέτης πρότυπων οργανισμών μοντέλων όπως η Drosophila, o C. elegans, ο Xenopus, το Zebrafish, η Όρνιθα και ο Ποντικός, η κατανόηση της οργανογένεσης που προκύπτει από τις τρεις βασικές στοιβάδες, του ενδοδέρματος, του μεσοδέρματος και του εξωδέρματος, των μηχανισμών αναγέννησης, γήρανσης και θανάτου, η συσχέτιση και σύγκριση της φυσιολογικής ανάπτυξης με αυθόρμητες μορφογενετικές ανωμαλίες. Παράλληλα γίνεται εκμάθηση της ερευνητικής μεθοδολογίας (Κλασσικές ιστολογικές τεχνικές, Φωτονική Μικροσκοπία, παρατήρηση και μελέτη μικροσκοπικής δομής ιστών και οργάνων) ώστε ο φοιτητής να είναι σε θέση να εφαρμόσει, να συνδυάσει και να αναλύσει τα αποτελέσματα των τεχνικών. 

 
Στόχος Μαθήματος:
 
 

Οι φοιτητές/τριες με το πέρας των παραδόσεων και των εργαστηριακών ασκήσεων αναμένεται: α) να είναι σε θέση να διακρίνουν την προέλευση διαφορετικών οργάνων, β) να προσδιορίζουν τους διαφορετικούς τύπους ιστών που απαντώνται στα ζωικά κύτταρα, γ) να κατανοούν την οργάνωση των ιστών, δ) να κατανοούν τους βασικούς μηχανισμούς που διέπουν την ανάπτυξη, από τη Drosophila ως τον άνθρωπο, ε) να αντιλαμβάνονται τις διαδικασίες κατά τη διάρκεια της οργανογένεσης, στ) να κατανοούν τους βασικούς μηχανισμούς της εμβρυολογίας, της αναγέννησης και του κυτταρικού θανάτου, ζ) να συγκρίνουν και να εντοπίζουν τα χαρακτηριστικά της φυσιολογικής ανάπτυξης με αυθόρμητες μορφογενετικές ανωμαλίες, η) να είναι ικανοί, σε εργαστηριακό επίπεδο να επιλέγουν, να εφαρμόζουν και να ερμηνεύουν τα αποτελέσματα κλασσικών και νέων τεχνικών Αναπτυξιακής και Μοριακής Βιολογίας Ζώων.

Γνώσεις: Οι φοιτητές/τριες αναμένεται: α) να κατανοήσουν τις έννοιες της δομής και της οργάνωσης των οργάνων και των διαφορετικών τύπων ιστών ζώων όπως ο επιθηλιακός, ο συνδετικός, ο νευρικός και ο μυϊκός ιστός, β) να γνωρίσουν και να εμπεδώσουν τους μοριακούς μηχανισμούς της ανάπτυξης και τις βασικές αρχές της εμβρυολογίας μέσω της μελέτης των μοντέλων οργανισμών όπως η Drosophila, ο C. elegans, ο Xenopus, το Zebrafish, η Όρνιθα και ο Ποντικός, γ) να μάθουν και να περιγράφουν τους μηχανισμούς αναγέννησης, γήρανσης και κυτταρικού θανάτου, δ) να διακρίνουν τις φυσιολογικές δομές και την οργάνωση και να είναι σε θέση να εντοπίσουν τις μορφολογικές ανωμαλίες και βλάβες, ε) να προσδιορίζουν τις διαδικασίες της οργανογένεσης (ενδοδερμικής και μεσοδερμικής προέλευσης), στ να μάθουν και να εφαρμόσουν την απαραίτητη ερευνητική μεθοδολογία και τις κλασικές και σύγχρονες τεχνικές που απαιτούνται για τη μελέτη της αναπτυξιακής και μοριακής βιολογίας ενός τυποποιημένου ζωικού κυτταρικού συστήματος.

Δεξιότητες: Οι φοιτητές/τριες θα είναι σε θέση να: α) εξηγούν τους μοριακούς μηχανισμούς της οργανογένεσης και της ανάπτυξης, β) χειρίζονται επιστημονικά όργανα με ευκολία και αξιοπιστία, γ) έχουν τη δυνατότητα να εφαρμόζουν και να προσαρμόζουν τα πειραματικά δεδομένα που σχετίζονται με την ανάπτυξη, την εμβρυολογία και τα βλαστοκύτταρα, δ) ερμηνεύουν και να συσχετίζουν τους βασικούς μηχανισμούς αναγέννησης, γήρανσης και κυτταρικού θανάτου από τη Drosophila στον άνθρωπο, ε) αναγνωρίζουν και να ταξινομούν τους διαφορετικούς τύπους ιστών, στ) εξετάζουν και να συγκρίνουν βιολογικές δομές φυσιολογικής ανάπτυξης με δομές που εμφανίζουν αυθόρμητες μορφογενετικές ανωμαλίες.

Ικανότητες: Οι φοιτητές/τριες θα πρέπει: α) να είναι ικανοί να συνδυάσουν τις τεχνικές και να ερμηνεύσουν τα αποτελέσματα της εφαρμογής τους για να απαντήσουν σε βιολογικά ερωτήματα σχετικά με την εξέλιξη των ζωικών οργανισμών, β) να ερμηνεύουν τα αποτελέσματα, να συνάγουν συμπεράσματα και να κάνουν νέες υποθέσεις σχετικά με τους οργανισμούς και τη δομή των ιστών ενός ζωικού συστήματος, γ) να είναι σε θέση να αξιολογούν τα φυσιολογικά ή μη αναπτυξιακά χαρακτηριστικά και τα χαρακτηριστικά των ζωικών οργανισμών, δ) να είναι σε θέση να συγκρίνουν και να αξιολογούν δεδομένα σχετικά με τους βασικούς μηχανισμούς της ανάπτυξης και της οργανογένεσης, ε) να είναι σε θέση να συγκρίνουν και να συσχετίζουν δεδομένα και να προβαίνουν σε νέες υποθέσεις σχετικά με την ανάπτυξη των ζώων.

 
Περιεχόμενο Διδασκαλίας:
 
 

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΤΗΣ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ (1 ώρα): Η προέλευση της Βιολογίας Ανάπτυξης, Η σημασία της Βιολογίας Ανάπτυξης για την κοινωνία και το μέλλον, Γαμετογένεση, Πρώιμη ανάπτυξη, Μορφογενετικές διαδικασίες, Ταξινόμηση των μορφογενετικών διαδικασιών, Αύξηση και θάνατος

ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ (2 ώρες): Αναπτυξιακά μεταλλάγματα, Φυλετικά χρωμοσώματα, Γονίδια μητρικής και ζυγωτικής δράσης, Γενετικά μονοπάτια, Γενετικά μωσαϊκά, Διαλογή μεταλλαγμάτων, Κλωνοποίηση γονιδίων, Πειράματα κέρδους και απώλειας λειτουργίας, Διπλασιασμός γονιδίων, Περιορισμοί της Γενετικής Ανάπτυξης

ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΕΜΒΡΥΟΛΟΓΙΑ (3 ώρες): Φυσιολογική ανάπτυξη, Αναπτυξιακή δέσμευση, Κριτήρια αποδοχής

ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΓΙΑ ΤΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ (3 ώρες): Μικροσκοπία, Ανάλυση της γονιδιακής έκφρασης με μεθόδους της Μοριακής Βιολογίας, Μελέτη της γονιδιακής έκφρασης με

μεθόδους in situ, Μικροενέσεις, Μέθοδοι σήμανσης κυττάρων

ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΙ ΜΟΝΤΕΛΑ (2 ώρες): Οι έξι δημοφιλέστεροι οργανισμοί-μοντέλα, Πρόσβαση και μικροχειρισμοί, Γενετική και γονιδιωματικοί χάρτες, Ρυθμοί ανάπτυξης και σχέση με τον άνθρωπο, Άλλοι οργανισμοί

XENOPUS (3 ώρες): Ωογένεση, ωρίμανση και γονιμοποίηση, Φυσιολογική ανάπτυξη, Πειραματικές μέθοδοι, Τοπική εξειδίκευση, Επαγωγικές αλληλεπιδράσεις

ZEBRA FISH (3 ώρες): Φυσιολογική ανάπτυξη, Γενετική, Εμβρυολογικές και μοριακές τεχνικές, Τοπική εξειδίκευση, Άλλες χρήσεις του ψαριού ζέβρα

ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΕΜΒΡΥΟΥ ΟΡΝΙΘΑΣ (3 ώρες): Το έμβρυο της όρνιθας ως μοντέλο στην αναπτυξιακή μοριακή βιολογία και εμβρυολογία. Πειραματικοί χειρισμοί. Εξωεμβρυικές μεμβράνες αμνιωτών. Πρώιμη και όψιμη ανάπτυξη. Τοπική εξειδίκευση πρώιμου εμβρύου. Αυλάκωση και γαστριδίωση. Διαφορετικά είδη κυτταρικών μετακινήσεων. Σχηματισμός των τριών βλαστικών στιβάδων Χάρτης πεπρωμένου πρώιμου εμβρύου. Εμπροσθοπίσθια κλίση αναπτυξιακής ωρίμανσης. Εξειδίκευση αξόνων συμμετρίας. Οργανωτές.

ΠΟΝΤΙΚΟΣ (4 ώρες): Η γονιμοποίηση στα θηλαστικά, Φυσιολογική εμβρυϊκή ανάπτυξη, Τοπική εξειδίκευση κατά την ανάπτυξη του εμβρύου του ποντικού, Η πρώιμη ανάπτυξη του ανθρώπου, Τεχνολογία που χρησιμοποιείται για τη μελέτη της ανάπτυξης του ποντικού, Άλλα θέματα της ανάπτυξης του ποντικού

DROSOPHILA (4 ώρες): Έντομα, Φυσιολογική ανάπτυξη, Γενετική Ανάπτυξης της Drosophila, Σύνοψη του αναπτυξιακού προγράμματος

CAENORHABDITIS ELEGANS (3 ώρες): Περιγραφή και ανατομία του ενήλικου ατόμου. Κύκλος ζωής.Πειραματικοί χειρισμοί. Κυτταρική γενεαλογία εμβρυικής και προνυμφικής ανάπτυξης.Εμβρυϊκή ανάπτυξη. Τοπική εξειδίκευση στο έμβρυο μέσω ασύμμετρων κυτταρικών διαιρέσεων (κυτταροπλασματικοί καθοριστές) και επαγωγικών αλληλεπιδράσεων (σχηματισμός φάρυγγα και ανάπτυξη εντέρου). Ανάλυση της μετεμβρυϊκής ανάπτυξης. Αναπαραγωγική σειρά και σχηματισμός γεννητικού πόρου στο ερμαφρόδιτο άτομο. Προγραμματισμένος κυτταρικός θάνατος.

ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΤΩΝ ΙΣΤΩΝ ΚΑΙ ΒΛΑΣΤΟΚΥΤΤΑΡΑ (3 ώρες): Τύποι ιστών, Ανανέωση των ιστών, Βλαστικά κύτταρα

ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΤΟΥ ΝΕΥΡΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ (4 ώρες): Δομή και κυτταρικοί τύποι του νευρικού συστήματος, Σχηματισμός προτύπου κατά μήκος του εμπροσθοπίσθιου άξονα της νευρικής πλάκας, Οργάνωση του προτύπου κατά μήκος του ραχιοκοιλιακού άξονα του νευρικού σωλήνα, Νευρογένεση και γλοιογένεση, Η νευρική ακρολοφία, Ανάπτυξη των νευρικών δικτύων

ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΟΡΓΑΝΩΝ ΜΕΣΟΔΕΡΜΙΚΗΣ ΠΡΟΕΛΕΥΣΗΣ (4 ώρες): Σωμιτογένεση και μυογένεση, Ο νεφρός, Γαμετικά κύτταρα και ανάπτυξη των γονάδων, Ανάπτυξη των άκρων,  Αίμα και αιμοφόρα αγγεία, Η καρδιά

ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΟΡΓΑΝΩΝ ΕΝΔΟΔΕΡΜΙΚΗΣ ΠΡΟΕΛΕΥΣΗΣ (2 ώρες): Σπλαχνικό και οριστικό ενδόδερμα. Χάρτης πεπρωμένου ενδοδέρματος. Σχηματισμός και τοπική διαφοροποίηση πεπτικού σωλήνα. Καθορισμός ενδοδέρματος και εξειδίκευση εντερικού ιστού. Μεταγραφικοί παράγοντες και διάλογος ενδοδέρματος-μεσοδέρματος. Σχηματισμός ήπατος και παγκρέατος.

ΔΙΣΚΟΙ ΕΝΗΛΙΚΟΥ ΣΤΗ DROSOPHILA (2 ώρες): Μεταμόρφωση, Ανάπτυξη των δίσκων ενηλίκου

ΑΥΞΗΣΗ, ΓΗΡΑΝΣΗ ΚΑΙ ΚΑΡΚΙΝΟΣ (2 ώρες): Αύξηση: Ρύθμιση του μεγέθους και αναλογίες, Γήρανση, Καρκίνος

ΑΝΑΓΕΝΝΗΣΗ (2 ώρες): Γενικά χαρακτηριστικά της αναγέννησης, Αντισταθμιστική αναγέννηση και Μορφάλλαξη. Η ικανότητα αναγέννησης στα ζωικά φύλα. Αναγέννηση στους πλανάριους σκώληκες. Αναγέννηση των άκρων στα σπονδυλωτά: Επιμόρφωση, Αποδιαφοροποίηση, Μεταπλασία και Νόμος του Περιφερικού Μετασχηματισμού.  (Διαδιαφοροποίηση). Αναγέννηση άκρου και νεύρωση. Αναγέννηση του τοπικού προτύπου οργάνωσης του άκρου ως προς τους τρεις ανατομικούς άξονες. Αρχή εμβόλιμης αναγέννησης. Αρχή ασυνέχειας κωδικών επιφάνειας. Χωροθεσικές τιμές. Ρόλος και επιδράσεις ρετινοϊκού οξέος κατά την αναγέννηση των άκρων στα σπονδυλωτά. Νέοι οργανισμοί μοντέλα αναγέννησης και γενετικά εργαλεία.

 
Περιεχόμενο Εργαστηριακών Ασκήσεων:
 
 

1. Κλασικές ιστολογικές τεχνικές - 2. Εμβρυική ανάπτυξη αχινού - 3. Εμβρυική ανάπτυξη αμφιβίων - 4. Μικροσκοπική δομή ιστών και οργάνων: Επιθηλιακός ιστός Ι - 5. Μικροσκοπική δομή ιστών και οργάνων: Επιθηλιακός ιστός ΙΙ - 6. Μικροσκοπική δομή ιστών και οργάνων: Νευρικός ιστός - 7. Μικροσκοπική δομή ιστών και οργάνων: οφθαλμού και οδόντος - 8. Μικροσκοπική δομή ιστών και οργάνων: Γεννητικό σύστημα

 
Διδάσκοντες Θεωρία & Εργαστηριακές Ασκήσεις:
 
  Θεωρία: Δημήτριος Στραβοπόδης, Αναπληρωτής Καθηγητής Βιολογίας Κυττάρου & Ανάπτυξης (Συντονιστής Μαθήματος) - Ιωάννης Τρουγκάκος, Καθηγητής Βιολογίας Ζωικού Κυττάρου & Ηλεκτρονικής Μικροσκοπίας - Βασιλική Οικονομίδου, Αναπληρώτρια Καθηγήτρια Βιοφυσικής - Μοριακής Βιοφυσικής - Μαριάννα Αντωνέλου, Επίκουρη Καθηγήτρια Βιολογίας Ζωικού Κυττάρου - Χαράλαμπος Αλεξόπουλος, Επίκουρος Καθηγητής Βιολογίας Ζωικού Κυττάρου
 
  Εργαστήρια: Ιωάννης Τρουγκάκος, Καθηγητής Βιολογίας Ζωικού Κυττάρου & Ηλεκτρονικής Μικροσκοπίας - Δημήτριος Στραβοπόδης, Αναπληρωτής Καθηγητής Βιολογίας Κυττάρου & Ανάπτυξης - Βασιλική Οικονομίδου, Αναπληρώτρια Καθηγήτρια Βιοφυσικής - Μοριακής Βιοφυσικής - Μαριάννα Αντωνέλου, Επίκουρη Καθηγήτρια Βιολογίας Ζωικού Κυττάρου - Χαράλαμπος Αλεξόπουλος, Επίκουρος Καθηγητής Βιολογίας Ζωικού Κυττάρου - Δρ. Αθανάσιος Βελέντζας (ΕΔΙΠ) - Δρ. Ουρανία Κωνσταντή (ΕΔΙΠ) - Δρ. Ζωή Λίτου (ΕΔΙΠ) - Δρ. Νικόλαος Παπανδρέου (ΕΔΙΠ)
 
Ηλεκτρονική Σελίδα Μαθήματος:
 
  https://eclass.uoa.gr/courses/BIOL335/
 
Προτεινόμενα Διδακτικά Συγγράμματα:
 
  Τίτλος: Bασικές Αρχές Βιολογίας Ανάπτυξης
Συγγραφέας: J. M. W. Slack
Εκδοτικός Οίκος: Ακαδημαϊκές Εκδόσεις Ι. Μπάσδρα & Σια Ο.Ε.
Τόπος & Χρόνος Έκδοσης: Αλεξανδρούπολη, 2014 - ISBN: 978-618-5135-00-3
Κωδικός Δήλωσης Εύδοξος: 41959950
 
  Τίτλος: Εισαγωγή στην Αναπτυξιακή Βιολογία και Ιστολογία
Συγγραφέας: Σ. Λ. Κουσουλάκος 
Εκδοτικός Οίκος: Επιστημονικές Εκδόσεις Παρισιάνου Α.Ε.
Τόπος & Χρόνος Έκδοσης: Αθήνα, 2007 - ISBN: 978-960-394-312-9
Κωδικός Δήλωσης Εύδοξος: 41309
 
  Τίτλος: Αναπτυξιακή Βιολογία
Συγγραφέας: Scott F. Gilbert, Michael J. F. Barresi
Εκδοτικός Οίκος: ΙΤΕ - Πανεπιστημιακές Εκδόσεις Κρήτης
Τόπος & Χρόνος Έκδοσης: Ηράκλειο, 2019 - ISBN: 978-960-524-561-0
Κωδικός Δήλωσης Εύδοξος: 86196221
 
  Τίτλος: Θεμελιώδεις Αρχές της Ανάπτυξης
Συγγραφέας: Wolpert Lewis, Tickle Cheryll, Arias Martinez Alfonso
Εκδοτικός Οίκος: Broken Hill Publishers Ltd
Τόπος & Χρόνος Έκδοσης: Λευκωσία, 2020 - ISBN: 978-992-557-504-6
Κωδικός Δήλωσης Εύδοξος: 86055675
 
Σημειώσεις Μαθήματος - Εργαστηρίου:
 
  Τίτλος: Ασκήσεις Αναπτυξιακής Βιολογίας & Ιστολογίας
Συγγραφέας: Σ. Λ. Κουσουλάκος
Τόπος & Χρόνος Έκδοσης: Αθήνα, 2011
Διανομή Σημειώσεων από: Διδάσκοντες
 
Παρατηρήσεις:
 
 

Δεν υπάρχουν προαπαιτούμενα μαθήματα προκειμένου ο/η φοιτητής/τρια να επιλέξει και να παρακολουθήσει το μάθημα.

Η διαδικασία αξιολόγησης των φοιτητών/τριών γίνεται στην ελληνική γλώσσα (υπάρχει η δυνατότητα εξέτασης στην αγγλική για τους φοιτητές του Erasmus) και η εξέταση διεξάγεται στο σύνολο της ύλης και περιλαμβάνει:  Α. Θεωρία: (το 80% του συνολικού βαθμού του μαθήματος), Γραπτή εξέταση με: α) Ερωτήσεις Εκτεταμένης Απάντησης και β) Ερωτήσεις πολλαπλής Επιλογής - Β. Εργαστηριακές ασκήσεις: (το 20% του συνολικού βαθμού του μαθήματος) που περιλαμβάνει: α) Παράδοση σχεδίων των ιστολογικών παρασκευασμάτων που μελετήθηκαν καθώς και β) Γραπτή εξέταση με μία Ερώτηση Εκτεταμένης Απάντησης και μία σχεδιαστική. Ο συνολικός βαθμός προκύπτει ως άθροισμα των δύο παραπάνω επιμέρους αξιολογήσεων.