PředmětyPředměty(verze: 908)
Předmět, akademický rok 2022/2023
   Přihlásit přes CAS
Srovnávací embryologie - MB170P122
Anglický název: Comparative embryology
Český název: Srovnávací embryologie
Zajišťuje: Katedra zoologie (31-170)
Fakulta: Přírodovědecká fakulta
Platnost: od 2020
Semestr: zimní
E-Kredity: 4
Způsob provedení zkoušky: zimní s.:písemná
Rozsah, examinace: zimní s.:2/0, Z+Zk [HT]
Rozsah za akademický rok: 1 [dny]
Počet míst: neomezen
Minimální obsazenost: 5
Virtuální mobilita / počet míst: ne
Stav předmětu: vyučován
Jazyk výuky: čeština
Poznámka: povolen pro zápis po webu
Garant: Mgr. Vladimír Soukup, Ph.D.
Vyučující: Mgr. Jindřich Brejcha, Ph.D.
Mgr. Jiří Pergner, Ph.D.
Mgr. Vladimír Soukup, Ph.D.
Anotace
Poslední úprava: Mgr. Vladimír Soukup, Ph.D. (29.09.2022)
Výuka tohoto předmětu bude probíhat podle aktuální covidové situace (prozatím se předpokládá osobní účast na přednáškách). Přednáška probíhá v místnosti B234 ve Viničné 7 vždy v úterý 9:00-10:30 (2. patro, severní vestavba, po výstupu hlavního schodiště chodbou doleva a rovně). První přednáška proběhne již 4.10.

Srovnávací embryologie je disciplínou využívající přímé komparace ontogenetického vývoje jednotlivých skupin živočichů na různých úrovních (od genové exprese po tělní plány). Nad rámec deskriptivního srovnávání jednotlivých ontogenezí se však jedná o přístup s přesahy vhledu do historie živočišných linií, pochopení vzniku evolučních novinek, udržení základního rozvrhu některých tělních struktur, či aplikace dosažených výsledků pro embryologii člověka. Daný kurz si klade za cíl představit srovnání vývoje embryí u bezobratlých i obratlovců s cílem poukázat na výstupy, ke kterým tato srovnání vedou jak na širokých, tak na úzkých fylogenetických škálách.

Jednodenní praktikum bude využívat hands-on práci s fixovaným embryonálním materiálem pro charakterizaci důležitých morfologických znaků a přímého srovnání blízce či vzdáleně příbuzných živočichů.
Sylabus
Poslední úprava: Mgr. Vladimír Soukup, Ph.D. (18.08.2022)

Témata jednotlivých přednášek se mohou meziročně lišit. Změna programu vyhrazena!

Témata na rok 2022/2023:

* 1) Úvod do srovnávací embryologie živočichů
Představení témat kurzu.
Srovnávací embryologie coby přístup vhledu do minulosti (komparativní embryologie jakožto nástroj rekonstrukce fylogeneze, komparativní embryologie vs. molekulární fylogeneze, od komparativní embryologie po vývojovou genetiku a evo-devo)
Úroveň srovnávání (morfologie, vývojová biologie, genová exprese, synexprese, GRN, analýza enhancerů, transkriptomatika, scRNA-seq)
Jak poznáme, že srovnáváme srovnatelné? Co nám různé úrovně srovnávání ukážou a co neukážou.

* 2) Přehled tradičních modelových druhů v embryologii I
Popis raného vývoje octomilky a háďátka.
Co nám tyto modely řekly a čím se ukázaly být nevhodnými (např. srovnání segmentace mouchy s ostatními členovci, problém absence „modelu“ linie Lophotrochozoa, apod.).
Raný vývoj „netradičních skupin“ (pavoukovci, stonožkovci, nereidka apod.)

* 3) Přehled tradičních modelových druhů v embryologii II
Popis raného vývoje myši, kuřete, drápatky a dania.
Co nám obratlovčí modely řeknou a co neřeknou.
Embryologie „nemodelových“ zástupců a evoluce obratlovců (kopinatec, sliznatka, žralok apod.)

* 4) Srovnávací embryologie na široké fylogenetické škále - fylotyp
Srovnání embryogeneze zástupců v rámci živočišných kmenů.
Vajíčka jsou si podobná, následná ontogenetická stadia se čím dál více liší („funnel“ model ontogeneze).
Určitá embryonální stadia jsou si podobná, ranější a pozdější stadia se liší (fylotyp a „hourglass“ model ontogeneze).
Alternativní náhledy („inverse hourglass“, „folded ribbon“ modely)
Srovnání a otestování modelů.
Srovnávací přístupy ke studiu fylotypů.

* 5) Typy stomií a srovnávací embryologie na úrovni Protostomia/Deuterostomia
Gastrulace a typy stomií - protostomie/deuterostomie/amfistomie vs. Protostomia/Deuterostomia.
Deuterostomia rovná se deuterostomie, diverzita druhoúst obratlovců.
Protostomia nerovná se protostomie. Chaetognatha, Priapulida, Brachiopoda a jiní druhoústní prvoústí.
Ústa a řiť jedno jsou vs. ústa a řiť jedno nejsou. Homologizace otvorů.
Blastoporus coby indikátor tělních os? Inverze tělních os na bázi strunatců.

* 6) Srovnávací embryologie oka (Dr. Jiří Pergner)
Typy očí - od jedné buňky ke komplexnímu orgánu (např. division of labour model)
Stejné geny ve vývoji různých očí - příklad Pax6 u octomilky a obratlovců (loss-of-function a gain-of-function experimenty)
Pax6 a několikanásobný nezávislý vznik očí u různých skupin živočichů
Různé geny ve vývoji podobné struktury - příklad krystalínů v čočce
Komorové oči obratlovců a jejich vznik (neredukovatelná komplexita)

* 7) Srovnávací embryologie a problém segmentace těla
Segmentace a poziční informace vs. segmentace a "clock and wavefront" model.
Segmentace u Annelida, Arthropoda a Chordata.
Typy segmentace u Chordata.
Možné sdílené znaky jednotlivých typů segmentace.

* 8) Srovnávací embryologie strunatců - plakody, neurální lišta a nová hlava
Neurulace strunatců a specifikace tkání v rámci neuruly
Plakody a neurální lišta obratlovců.
Urochordata a vývoj plakod a neurální lišty?
Cephalochordata a plakody/neurální lišta?
Integrace struktur a vznik nové hlavy obratlovců

* 9) Vývoj iterativních struktur integumentu a tvorba patternu
Vývoj integumentárních derivátů (srst, peří, šupiny atd.)
Diverzita a homologie/nehomologie epiteliálních derivátů a integumentu.
Regulace rozmístění epiteliálních derivátů, zóna potence, zóna inhibice.
Co reguluje pravidelné rozmístění? Jaktože nejsou orgány srostlé? Lze přidávat nové elementy?
Poziční informace (French flag model) vs. reakčně difúzní mechanismy patterningu.

* 10) Modelování v embryologii (Dr. Jindřich Brejcha)
Proč modelovat?
Process vs. pattern
Typy modelování (biomechanika, celulární automata, oscilátory, reakčně-difúzní procesy, agent-based modely)
Homologie procesů vs. homologie strukturální

* 11) Povrch a zbarvení obratlovců (Dr. Jindřich Brejcha)
Typy tělních povrchů a typy zbarvení
Vrstvy kůže a umístění pigmentových buněk.
Tvorba barevných vzorů.
Evoluční původ zbarvení.

Vstupní požadavky
Poslední úprava: Mgr. Vladimír Soukup, Ph.D. (18.08.2022)

Před zapsáním do kurzu se předpokládá (není však nutné) předchozí splnění předmětů Morfologie živočichů nebo Vývojová biologie. Pokud si nejste něčím jisti, kontaktujte prosím garanta předmětu Vladimíra Soukupa (soukup@natur.cuni.cz).

 
Univerzita Karlova | Informační systém UK