Biologia do Desenvolvimento

Código:

BIOL3007

Sigla:

BIOL3007

Nível:

300

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Biologia

Ocorrência: 2016/2017 - 2S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Biologia
Curso/CE Responsável:	Licenciatura em Biologia

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
L:B	17	Plano de Estudos Oficial	3	-	6	48	162

Língua de trabalho

Português - Suitable for English-speaking students

Objetivos

Este curso aborda o desenvolvimento das plantas com base em etapas do ciclo de vida (embriogénese, desenvolvimento pós embrionário e floração) e em sistemas de órgãos (ápices radicular e caulinar). Incide nos mecanismos que regulam o crescimento, desenvolvimento e morfogénese vegetal. Realça a formação de padrões ao nível de células, tecidos e órgãos. Deste modo, o curso centra-se no estudo da estrutura e do desenvolvimento através da integração dos recentes avanços em Genética e Biologia Molecular e aborda os processos moleculares subjacentes a importantes respostas aos sinais ambientais durante o desenvolvimento das plantas.
Exploram-se ainda mecanismos de desenvolvimento de células vegetais (eg, divisão celular, diferenciação, morte celular programada) com células de outros modelos biológicos (eg, animais).

Resultados de aprendizagem e competências

O estudante deverá ser capaz de descrever, interpretar e discutir aspectos da moderna biologia do desenvolvimento, com particular ênfase nos estudos de genética e biologia molecular vegetal que têm permitido determinar genes intervenientes nos processos de desenvolvimento e explicar como funcionam a nível molecular.
Compreender como se progrediu de uma biologia do desenvolvimento meramente descritiva para uma análise causal dos processos de desenvolvimento através de abordagens bem sucedidas de biologia molecular.
Explicar que o desenvolvimento não é somente resultado de um programa rígido, geneticamente determinado, mas que factores externos e internos intervem como indutores e moduladores.
Através da apresentação de estudos e contributos para a compreensão de processos de desenvolvimento em diversas plantas modelo, o estudante deverá ser capaz de lidar com publicações recentes sobre as descobertas fundamentais e universalmente válidas acerca dos processos de desenvolvimento nas plantas, compreendendo que os processos básicos e fundamentais de desenvolvimento permaneceram relativamente inalterados ao longo da evolução.

Deverá ainda ser capaz de comparar a regulação de processos de desenvolvimento em células vegetais vs. outros modelos biológicos. Por exemplo deverá comparar mecanismos de sinalização e tradução de sinais conducentes a processos de divisão celular, morte celular e/ou diferenciação.

Modo de trabalho

Presencial

Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)

.

Programa

Modulo 1
Conceito de desenvolvimento. Fase vegetativa e fase reprodutiva. Crescimento, diferenciação e morfogénese. Regulação do desenvolvimento nos organismos pluricelulares. Determinação celular, organização espacial (formação de um padrão); contacto intercelular e informação posicional; controlo a longa distância.
Divisões celulares proliferativas e divisões celulares formativas. Polaridade celular e divisões celulares assimétricas e sua relação com a diferenciação celular. Embriogénese nas Angiospérmicas. O embrião de monocotiledóneas e origem do ápice caulinar. Embriogénese em Arabidopsis thaliana, estados de embrião globular, cordiforme e torpedo; diferenciação histológica e emergência dos padrões básicos do corpo da planta durante as fases iniciais da embriogénese.
Genes intervenientes no estabelecimento do padrão axial e no estabelecimento do padrão radial e diferenciação histológica; diferenciação da endoderme. Informação posicional. Organização cito-histológica dos ápices radiculares. Origem do ápice radicular e da raíz embrionária. Edificação da raíz e diferenciação histológica.
Estrutura dos ápices caulinares. Expressão de genes reguladores da actividade meristemática. Mutantes que não mantêm a actividade proliferativa no ápice caulinar. Mutantes com sobreprodução de células proliferativas. Modelo para a interacção dos genes CLV1, CLV3, WUS e STM na manutenção do equilíbrio entre a proliferação e a diferenciação celular no ápice caulinar.
Indução e controlo da floração. Factores internos e externos que controlam a floração. Arabidopsis thaliana. Indução dos genes de floração. Genes de identidade do meristema floral. O ABC dos genes homeóticos florais. As 3 classes de genes de identidade dos orgãos florais. Genes cadastrais. Genes com um domínio MADS. Interações ABC, regulação génica, dimerização. Reaprender o ABC. Interações moleculares entre ABC e SEPALLATA. Associações em complexos maiores que dímeros. Desenvolvimento do óvulo; Petunia hybrida. Extensão do modelo ABC-D. Mutantes de Arabidopsis no desenvolvimento do óvulo. Famílias de genes. Evolução dos genes homeóticos florais. Exemplos de trabalhos com Gimnospérmicas. Determinação sexual nas plantas com flor. Genética da determinação sexual. Silene e Rumex. Influência das hormonas de crescimento; Zea mays. Esterilidade masculina em Actinidia deliciosa. 


Modulo 2. Estudos comparativos de processos celulares associados a desenvolvimento em differentes modelos biológicos: sinalização e tradução de sinais, regulação do ciclo celular em células vegetais e em células animais; tipos de morte e regulação da morte celular programada em células vegetais e em células animais; exemplos de regulação da cascatas celulares associadas. Marcadores para avaliação de dinamicas de ciclo celular e de MCP em modelos vegetais e animais (eg, TUNEL, ANNEXIN-V, vias caspase/caspase-like).

Bibliografia Obrigatória

Howell, S. ; Molecular genetics of plant development, Cambridge University Press, 1998
000072949. ISBN: 0-521-58784-0

Bibliografia Complementar

Gilbert Scott F. 1949-; Developmental biology. ISBN: 978-0-87893-243-6

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Aulas teóricas - Método expositivo-interrogativo, com apoio em projecções de imagens e esquemas. Aulas práticas - Realização de trabalhos práticos sobre temas do programa.

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	90,00
Trabalho laboratorial	10,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	40,00
Frequência das aulas	40,00
Trabalho laboratorial	20,00
Total:	100,00

Obtenção de frequência

Um estudante obtém frequência se, tendo estado regularmente inscrito, não exceder o número limite de faltas correspondente a 25% das aulas previstas (https://sigarra.up.pt/up/LEGISLACAO_GERAL.ver_legislacao?p_nr=4025). Aulas práticas obrigatórias. Número total de faltas - 3 faltas. Pode ser concedida dispensa de aulas práticas aos estudantes que tenham tido frequência válida no ano lectivo de 2014-2015.

Fórmula de cálculo da classificação final

Teórica

         Avaliação T = 20 valores

Prática

Apresentação oral (Ap) com PowerPoint de um dos trabalhos práticos, em grupos de 4-5 estudantes, na última aula = 2 valores.

Avaliação TP = 18 valores

 Classificação final: [2T+(Ap+TP)]/3

Classificação mínima em cada uma das componentes (T ou TP), 8 valores

O aluno pode optar por fazer a avaliação em 2 frequências ou em exame final

Provas e trabalhos especiais

n.a.

Trabalho de estágio/projeto

n.a.

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Exame escrito com componente Teórica (T) mais componente Teórico-Prática (TP).

Cálculo da classificação: (2T + TP)/3

Classificação mínima em cada uma das componentes, 8 valores

Melhoria de classificação

Exame escrito com componente Teórica (T) mais componente Teórico-Prática (TP).

Cálculo da classificação: (2T + TP)/3

Classificação mínima em cada uma das componentes, 8 valores

Observações

.