Fate Map - Narajole Raj College

(1)

ZOOLOGY: SEM- VI, PAPER- C13T: DEVELOPMENTAL BIOLOGY, UNIT 2: EARLY EMBRYONIC DEVELOPMENT

F F a a t t e e M M a a p p

B BY B Y Y

D D R R . . P P O O U U L L A A M M I I A A D D H H I I K K A A R R Y Y M M U U K K H H E E R R J J E E E E A A S S S S I I S S T T A A N N T T P P R R O O F F E E S S S S O O R R

D D E E P P A A R R T T M M E E N N T T O O F F Z Z O O O O L L O O G G Y Y

N N A A R R A A J J O O L L E E R R A A J J C C O O L L L L E E G G E E

(2)

F F a a t t e e M M a a p p : : M M e e a a n n i i n n g g , , C C o o n n s s t t r r u u c c t t i i o o n n , , a a n n d d U U s s e e f f u u l l n n e e s s s s

MMeeaanniinngg ooff FFaattee MMaapp::

AA fafattee mmapap isis aa ddiaiaggrramam ofof anan egeggg oror bbllaassttululaa,, ininddicicaattiinngg ththee ffaattee ooff eeaacchh cceellll oorr rreeggiioonn,, aatt aa llaatteerr ssttaaggee ooff ddeevveellooppmmeenntt.. FFaattee mmaappss aarree eesssseennttiiaall ttooooll iinn mmoosstt eemmbbrryyoollooggiiccaall eexxppeerriimmeennttss.. TThehey y pprroovividdee rreesseeaarrccheherrss wwiitth h ininfforormmaattiioon n onon wwhhicich h poporrttiioonsns ooff tthhee eemmbbrryyoo wwiillll nnoorrmmaallllyy bbeeccoommee wwhhiicchh llaarrvvaall oorr aadduulltt

(3)

ssttrruuccttuurree.. TThhee aannaallyyssiiss ooff tthhee ffaattee ooff eeaacchh bbllaassttoommeerree aafftteerr ffiirrsstt aannd d seseccoondnd ccleleaavvaagege iis s ccalallleed d ccytytogogeenyny oror ccelelll lliineneaaggee ssttududyy..

CCoonnssttrruuccttiioonn ooff FFaattee MMaapp::

FFaattee mmaapp ooff ddiiffffeerreenntt ttyyppeess ooff aanniimmaallss hhaavvee bbeeeenn ccoonsnsttrruucctteded bbyy tthhe e ffoolllloowwiinngg mmeetthhooddss::

(4)

ii.. OObbsseerrvviinngg LLiivviinngg EEmmbbrryyooss::

InIn ssomomee ininvveerrttebebrraatteess,, tthehe emembbrryoyos s bbeieinngg ttrrananssppaarreenntt anandd hhaavviinngg rreellaattiivveellyy ffeeww ddaauugghhtteerr cceellllss tthhaatt rreemmaaiinn cclloossee ttoo oonnee aannootthheerr,, iitt hhaass bbeeeenn ppoossssiibbllee ttoo llooookk tthhrroouugghh tthhee mmiiccrroossccooppee aanndd ttrraaccee tthhee ddeesscceennddaannttss ooff aa ppaarrttiiccuullaarr cceellll ttoo tthhee oorrggaann tthheeyy ssuubbsseeqquueennttllyy ffoorrmmeedd..

TThhiiss ttyyppee ooff ssttuuddyy wwaass ppeerrffoorrmmeedd bbyy EEddwwiinn GG.. CCoonnkklliinn ((11990055)) iinn tthhee ttuunniiccaattee,, SSttyyeellaa ppaarrttiittaa,, wwhheerree tthhee ddiiffffeerreenntt cceellllss ccoonnttaaiinn

(5)

ddiiffffeerreenntt ppiiggmmeennttss.. AAss ffoorr eexxaammppllee,, tthhee mmuussccllee--ffoorrmmiinngg cceellllss aalwlwaaysys hahavvee aa yyeellllooww ccololoourur..

iiii. . VViittaall DyDyee MMararkkiningg::

MMoosstt eemmbbrryyooss,, hhoowweevveerr,, ddoo nnoott hhaavvee tthhee ffaacciilliittiieess ((ttrraannss-- paparreenntt,, ffeeww cceelllsls,, didiffffeerreentnt ccololoouurrs s eettcc.).) aas s dedessccrribibeed d aabbovovee iinn SSttyyeellaa ppaarrttiittaa.. IItt wwaass iinn 11992299 tthhaatt VVooggtt wwaass aabbllee ttoo ttrraaccee tthhee ffaattee ooff ddiiffffeerreenntt aarreeaass ooff aammpphhiibbiiaann eeggggss bbyy aappppllyyiinngg vviittaall ddyyeess.. TThehesese vviittaall dydyeess ssttaaiinn tthehe ccelellls s wwiitthhououtt kkilillilinngg tthehemm..

(6)

iiiiii.. RRaaddiiooaaccttiivvee LLaabbeelllliinngg aanndd FFlluuoorreesscceenntt DDyyeess::

AA vvaarriiaattiionon ofof tthhee dydyee mmararkkiningg tteechchnniiqqueue isis tto o mmakakee ononee aarreeaa ooff tthhee eemmbbrryyoo rraaddiiooaaccttiivvee.. AA ddoonnoorr eemmbbrryyoo iiss ttaakkeenn aanndd ggrroowwnn iinn aa ssoolluuttiioonn ccoonnttaaiinniinngg rraaddiiooaaccttiivvee tthhyymmiiddiinnee.. TThhiiss tthhyymmiiddiinnee bbaassee iiss ssuubbsseeqquueennttllyy iinnccoorrppoorraatteedd iinnttoo tthhee DDNNAA ooff tthhee ddiivviiddiinngg eemmbbrryyoo..

AA sseeccoonndd eemmbbrryyoo,, aaccttiinngg aass tthhee hhoosstt eemmbbrryyoo,, iiss ggrroowwnn uunnddeerr nnoorrmmaall ccoonnddiittiioonnss.. TThhee rreeggiioonn ooff iinntteerreesstt iiss ccuutt ooffff ffrroomm tthhee hhoosstt eemmbbrryyoo aanndd iiss rreeppllaacceedd bbyy aa rraaddiiooaaccttiivvee ggrraafftt ffrroomm tthhee

(7)

ddoonnoorr eemmbbrryyoo.. TThhee cceellllss tthhaatt aarree rraaddiiooaaccttiivvee wwiillll bbee tthhee dedessccenenddaantnts s ofof tthehe cecellllss ofof tthehe ggrraafftt,, aannd d aarree didiststiinngguiuishsheed d bby y aauuttoorraaddiiooggrraapphhyy..

iivv.. GGeenneettiicc MMaarrkkiinngg::

RRaaddiiooaaccttiivvee aanndd vviittaall ddyyee mmaarrkkiinngg hhaavvee tthheeiirr oowwnn ddrraawwbbaacckkss susucch h aass didillututiioonn ooveverr mmaannyy cceellll didivivissioionnss aannd d tthehe lalabbororioiousus pprreeppaarraattiioonn ooff sslliiddeess.. OOnnee ppeerrmmaanneenntt wwaayy ooff cceellll mmaarrkkiinngg iiss ttoo ccrreeaattee mmoossaaiicc eemmbbrryyooss hhaavviinngg ddiiffffeerreenntt ggeenneettiicc ccoonnssttiittuuttiioonnss.. TThhee bbeesstt eexxaammppllee ooff ssuucchh aa mmaarrkkiinngg iiss ttoo ggrraafftt qquuaaiill cceellllss iinnssiiddee

(8)

aa cchhiicckk eemmbbrryyoo.. BByy ddooiinngg ssoo,, ffiinnee--ssttrruuccttuurree mmaappss ooff tthhee cchhiicckk bbrraiainn aandnd sskkeelelettaal l ssysystteemm ccaan n bbe e mmaadede. .

F F a a t t e e M M a a p p o o f f V V e e r r t t e e b b r r a a t t e e s s : :

ii.. FFaattee MMaapp ooff AAmmpphhiiooxxuuss::

TThehe fafattee mmaapp ofof AmAmpphihiooxxusus ccanan bbee ttrraacceed d aatt aann eeaarrlyly ststaaggee pprriioorr ttoo tthhee oonnsseett ooff cclleeaavvaaggee.. TThhee pprreessuummppttiivvee oorrggaann ffoorrmmiinngg aarreeaass iinn tthhee uunn--cclleeaavveedd eegggg iiss ggiivveenn iinn FFiigg.. bbeellooww.. TThhee ffuuttuurree eenndododederrmmaal l cceellllss liliee atat ththee veveggeettaal l popolele aannd d wwououlldd

(9)

ssuubbsseeqquueennttllyy ffoorrmm tthhee fflloooorr oorr hhyyppoobbllaasstt ooff tthhee bbllaassttuullaa.. TThhee aarreeaa atat tthhee aannimimaall ppololee wowouulldd foforrmm tthhee prpreesusummptptiivvee eeccttooddeerrmmaall cceellllss..

(10)

(11)

TThhee vveennttrraall ggrreeyy ccrreesscceenntt aarreeaa aatt tthhee ffuuttuurree ppoosstteerriioorr eenndd ooff tthehe bblalassttuulala, , iinn bbeettwweeeenn tthehe ffututurure e ecectotoddeerrmm anandd enenddooddeermrm,, ffoorrmmss tthhee ffuuttuurree mmeessooddeerrmm.. AAnnootthheerr aarreeaa,, tthhee ddoorrssaall ccrreesscceenntt,, iinn bbeettwweeeenn tthhee eeccttooddeerrmm aanndd eennddooddeerrmm oonn tthhee aanntteerriioorr ssiiddee,, ggiivveess rriissee ttoo tthhee nnoottoocchhoorrdd aanndd nneeuurraall cceellllss.. TThhee pprreessuummppttiivvee eeccttooddeerrmmaall,, mmeessooddeerrmmaall,, nnoottoocchhoorrddaall aanndd nneeuurraall cceellllss wwoouulldd susubbseseqqueuentntlly y fforormm tthehe eeppibiblalastst oof f tthehe bblalaststululaa. .

(12)

iiii.. FFaattee MMaapp ooff FFrroogg::

TThhee bbllaassttuullaa ooff XXeennooppuuss aatt tthhee 3322 cceellll ssttaaggee ggiivveess nnoo iinnddiiccaattiioonn aas s toto hhowow ththee ddififffeerrenentt rregegioionns s wiwillll dedevveelolopp.. HoHowweeveverr,, bby y ffoolllloowwiinngg tthhee ffaattee ooff iinnddiivviidduuaall cceellll,, oorr ggrroouupp ooff cceellllss,, tthhee ffaattee mmapap ofof ththee bblalassttululaa ccaann bbee mmaadede.. OnOnee wawayy ofof mmaakkiningg tthehe ffaattee mmaapp iiss bbyy ssttaaiinniinngg tthhee vvaarriioouuss ppaarrttss ooff tthhee eeaarrllyy eemmbbrryyoo wwiitthh aa lilippoophphiililicc ddyeye susucch h aas s didill aannd d oobbseserrveve wwheherree tthehe llaabbelellleedd rreeggioionsns eennd d uupp..

(13)

AAnnootthheerr ssoopphhiissttiiccaatteedd wwaayy ooff llaabbeelllliinngg tthhee bbllaassttoommeerreess iiss bbyy ininjjeeccttioion n ofof hihiggh h mmoolelecculularar wweeiigghtht mmooleleccululees s susucch h aas s rrhhooddaammiinnee--llaabbeelllleedd ddeexxttrraann,, wwhhiicchh ccaannnnoott ppaassss tthhrroouugghh cceellll mmeemmbbrraannee aanndd aarree,, tthheerreeffoorree,, rreessttrriicctteedd ttoo tthhee iinnjjeecctteedd cceellll aanndd iittss pprrooggeennyy.. TThheessee cceellllss ccaann bbee eeaassiillyy ddeetteecctteedd llaatteerr,, uunnddeerr aa UUVV mmiiccrroossccooppee..

TThhee ffaattee mmaapp ooff tthhee XXeennooppuuss bbllaassttuullaa sshhoowwss tthhee pprreesseennccee ooff yyoollkkyy mmaaccrroommeerreess aatt tthhee vveeggeettaall ppoollee wwhhiicchh ggiivveess rriissee ttoo tthhee eennddooddeerrmm.. DDeeppeennddiinngg uuppoonn tthhee ppoossiittiioonn ooff tthhee bbllaassttooppoorree,, tthhee

(14)

eennddooddeerrmmaall aarreeaa ccaann bbee ddiivviiddeedd iinnttoo tthhee ssuubb--bbllaassttooppoorraall aanndd susupprraa--bblalassttopopoorraal l eennddododeerrmm. .

TThhee cceellllss ttoowwaarrdd tthhee aanniimmaall ppoollee ggiivveess rriissee ttoo tthhee eeccttooddeerrmm,, wwhhiicchh bbeeccoommeess ffuurrtthheerr ssuubbddiivviiddeedd iinnttoo eeppiiddeerrmmiiss aanndd tthhee ffuuttuurree nneerrvvoouuss ttiissssuuee.. TThhee eeppiiddeerrmmaall eeccttooddeerrmm ffoorrmmss aatt tthhee vevennttrraal l ssiidede ooff tthehe ananiimmaal l hheemmisisphpheerree,, wwhihilele ththee neneururalal eeccttooddeerrmm ffoorrmmss aatt tthhee ddoorrssaall ssiiddee.. TThhee mmeessooddeerrmm ffoorrmmss aa bbeelltt-- lliikkee rreeggiioonn,, kknnoowwnn aass tthhee mmaarrggiinnaall zzoonnee,, aarroouunndd tthhee eeqquuaattoorr ooff tthhee bbllaassttuullaa..

(15)

TThhee mmeessooddeerrmm bbeeccoommeess ssuubbddiivviiddeedd aalloonngg tthhee ddoorrssoovveennttrraall aaxxisis ofof ththee bblalassttuullaa.. TThhee mmosostt ddororsasall mmeesosoddeerrmm ggivivees s rriisese ttoo tthhee nnoottoocchhoorrdd.. FFrroomm tthhiiss vveennttrraallllyy,, tthhee-- mmeessooddeerrmm iiss ddiiffffeerreennttiiaatteedd bbyy tthhee ssoommiitteess ((wwhhiicchh ggiivveess rriissee ttoo mmuussccllee ttiissssuuee)),, llaatteerraall ppllaattee ((wwhhiicchh ccoonnttaaiinnss hheeaarrtt aanndd kkiiddnneeyy mmeessooddeerrmm)) aanndd bblloooodd iissllaannddss..

IInn XXeennooppuuss,, aa tthhiinn oouutteerr llaayyeerr ooff pprreessuummppttiivvee eennddooddeerrmm oovveerrlliieess tthhee pprreessuummppttiivvee mmeessooddeerrmm iinn tthhee mmaarrggiinnaall zzoonnee..

(16)

(17)

iiiiii.. FFaattee MMaapp ooff CChhiicckk::

BBeeffoorree ggooiinngg tthhrroouugghh tthhee ffaattee mmaapp ooff cchhiicckk oonnee sshhoouulldd ggoo tthrhrououggh h ththee foforrmmaattiionon ofof aarreeaa pepellllucucididaa anandd arareeaa opopaaccaa,, aandnd aallssoo tthhrroouugghh tthhee ffoorrmmaatt iioodd ooff hhyyppoobbllaasstt aanndd eeppiibbllaasstt.. FFrroomm tthehe ststuuddyy ooff tthehe ababovovee ffoorrmmatatiioonns,s, itit bbeeccoommeses ccleleaarr tthhaatt tthhee hhyyppoobbllaasstt ddooeess nnoott ccoonnttrriibbuuttee aannyy cceellllss ttoo tthhee ffoorrmmaattiioonn ooff tthhee eemmbbrryoyo pprroopeperr,, rraattheherr ttheheyy ccononttrriibbuuttee ttoo tthehe foforrmmaattiionon ooff aa poporrttiioonn ooff tthehe eexxtteerrnanal l mmeemmbbrraaneness..

(18)

RReecceenntt ssttuuddiieess wwiitthh cceellll aaddhheessiioonn mmoolleeccuulleess ((CCAAMMss)),, iitt hhaass bbeecocommee ppososssibiblele ttoo ccoonsnsttrrucuctt tthhee ffaattee mmapap ooff cchihicckk eepipibblalasstt. . AAllll tthhee tthhrreeee ggeerrmm llaayyeerrss ooff tthhee eemmbbrryyoo pprrooppeerr iiss ffoorrmmeedd bbyy tthhee eeppiibbllaassttiicc cceellllss.. TThhee eeppiibbllaasstt aallssoo ffoorrmmss aa ccoonnssiiddeerraabbllee aammoouunntt ooff eexxttrraa--eemmbbrryyoonniicc ((mmeessooddeerrmm)) mmeemmbbrraannee..

(19)

(20)

TThhee ffaattee mmaapp ooff cchhiicckk rreevveeaallss tthhaatt tthhee cceellllss ooff tthhee eeppiibbllaasstt aarree ororggaannisiseedd aarroounundd tthehe nonottoocchohorrd d aandnd nneerrvvououss sysysstteemm. . ThThee nneeuurraall eeccttooddeerrmm iiss pprreesseenntt aass aa kknnoobb--lliikkee ssttrruuccttuurree ffaacciinngg ttoowwaarrddss tthhee aanntteerriioorr ssiiddee.. TThhee cceellllss aatt tthhee aanntteerriioorr ppaarrtt ooff tthhee eeppiibbllaasstt ffoorrmm tthhee eeccttooddeerrmm,, wwhhiillee tthhee cceellllss aatt tthhee ppoosstteerriioorr ssiiddee ggiivveess rriissee ttoo mmeessooddeerrmm ((bbooddyy pprrooppeerr)),, eennddooddeerrmm aanndd eexxttrraa--eemmbbrryyononiicc mmesesoodederrmm..

(21)

UUsseeffuullnneessss ooff FFaattee MMaapp::

TThhee ffaattee mmaapp ooff oorrggaanniissmmss iiss hheellppffuull iinn ttrraacciinngg tthhee mmororpphohoggeneneetticic mmoovevemmeennttss ofof tthhee cceelllsls aannd d tthehe ululttimimaattee ppoossiittiioonnss tthheeyy ttaakkee uupp.. HHoowweevveerr,, tthheeyy tteellll uuss nnootthhiinngg aabboouutt tthhee ttiissssuuee ddeevveeloloppmmenenttaall ppootteentntiiaallititiieess dudurriinngg mmororpphohoggeenneessisis..

(22)