1. Первичные половые клетки. Происхождение и время обособления половых клеток. Миграция половах клеток. Первичные половые клетки и дифференцировка пола (влияние на дифференцировку пола генотипа гонады и генотипа гониальных клеток). Использование аллофенных химер для исследования дифференцировки пола.
2. Сперматогенез. Строение семенного канальца. Сперматогенный эпителий, строение и функция. Периодизация сперматогенеза. Мейоз. Взаимодействие соматических клеток закладки гонады и гоноцитов при дифференцировке гонады по мужскому типу (Sry, Sox9, AMH). Клетки Лейдига, их функция и происхождение.
3. Регуляция уровня секреции гормонов: гомеостатические механизмы обратной связи. Понятие положительной и отрицательной обратной связи. Гормональная регуляция полового созревания. Гормональная регуляция сперматогенеза.
4. Оогенез. Мейоз. Особенности мейоза при оогенезе. Взаимодействие соматических клеток закладки гонады и гоноцитов при дифференцировке гонады по женскому типу. Строение фолликула. Фолликулогенез. Гормональная регуляция оогенеза.
5. Овуляция. Гормональная регуляция роста фолликулов и овуляции, роль теки и клеток фолликула. Созревание ооцитов млекопитающих. Понятия ядерной и цитоплазматической зрелости ооцитов. Строение ооцита.
6. Оплодотворение. Оплодотворение и искусственная активация яйцеклеток Последовательность событий, происходящих при оплодотворении со смерматозоидом и с ооцитом. Капацитация. Акросомная реакция. Инкорпорация головки сперматозоида. Акросомная реакция. Блок полиспермии. Одноклеточный эмбрион на стадии пронуклеусов, особенности материаского и отцовского пронуклеусов. Интернализация материнского и отцовского геномов.
7. Активация генома эмбриона: участие материнских генов (zag1, ZAR1). Активация генома эмбриона - гены ZGA (Zscan4). Компактизация и кавитация: процесс эпителизации внешних клеток эмбриона. Активность генома эмбриона на стадиях морулы и бластоцисты.
8. Формирование бластоцисты как пример цитодифференцировки. Первый выбор судьбы клетками преимплантационнного эмбриона: распределение клеток на наружные и внутренние. Второй выбор судьбы клетками преимплантационного эмбриона: разделение ВКМ на эпибласт и гипобласт.
9.
10. Статус метилирования ДНК в период оогенеза и развития эмбрионов млекопитающих от оплодотворения и до стадии гаструляции. Механизмы инактивации 2-й Х-хромосомы у ХХ эмбрионов; XIST – RNAi. Примеры фенотипических проявлений инактивации Х-хромосомы.
11. Гаструляция у мыши. Формирование зародышевого цилиндра; brachyury, FOXA2. Установление антериально-постериальной оси в эмбрионе мыши: взаимодействие двух сигнальных центров (AVE, node); Lefty1, Cer1. Гаструляция у человека.
12. Основные гены, регулирующие процесс гаструляции; сигнальные молекулы и факторы транскрипции, экспрессирующиеся во время гаструляции.
13. Происхождение линии ППК; индукционный сигналы, способствующие выделению линии ППК.
14. Имплантация: этапы взаимодействия трофэктодермы эмбриона с люминальным эпителием и эндометрием матки. Пиноподии; понятие “окна имплантации”. Децидуальная реакция.
15. Формирование плодных оболочек у мыши. Формирование плодных оболочек у человека. Участие эктодермы, мезодермы и энтодермы в формировании плодных оболочек. Формирование плодных оболочек у свиньи. Хорион. Аллантоис.
16. Плацентация и типы плацент. Синцитиотрофобласт: эндогенные ретровирусы и их роль в плацентации.
17. Установление оси тела эмбриона, роль AVE и узелка. Формирование лево-правой ассиметрии эмбрионов млекопитающих; Nodal, Lifty, Shh.
18. Функции генов в индивидуальном развитии: основные механизмы установления паттерна экспрессии генов. Эпигенетические факторы, регулирующие работу генов. Метилирование ДНК и геномный импритинг. РНК-интерференция (RNAi)
19. Клонирование млекопитающих (примеры). Возможные причины нарушений онтогенеза при клонировании. Молекулярные причины неудач клонирования приматов.
20. Нейральная индукция: молекулярные механизмы (TGF-бета, Smad). Нейруляция у мыши и человека.
21. Нервная трубка: установление ранних (Shh, BMP, Slug, Pax3,6,7) и поздних дорзо-вентральных различий экспрессии генов. Региональная экспрессия факторов транскрипции (Mash, Lim, Pax) и сигнальных молекул (Delta, Notch, Serrate).
22. Нервная трубка: установление антериально-постериальных различий и сигнальные молекулы на стадии 3-5 мозговых пузырей; ромбомеры.
23. Установление антериально-постериального плана строения тела эмбриона млекопитающего; НОX- разметка.
24. Нервный гребень, его формирование и дифференцировка. Миграция клеток нервного гребня (головной и туловищный отдел).
25. Первичный нейральный эпителий: пролиферирующая и дифференцирующаяся клеточные популяции. Спецификация нейральных и глиальных клеток: латеральное ингибирование. Delta, Notch.
26. Производные эктодермы. Дифференцировка кожного эпидермиса: Notch1 и Wnt экспрессия. Эпителио-мезенхимные взаимодействия при формировании производных эпидермиса.
27. Формирование закладки глаза; каскад вторичных индукций. Формирование хрусталика. Взаимодействие Pax2 и Sox2/3 при дифференцировке клеток хрусталика.
28. Стадии формирования зубной закладки, роль Shh.
29. Формирование конечности. Tbx, сигнальные молекулы регулирующие элонгацию почки конечности. Формирование дорсо-вентральных различий в почке конечности. ZPA. Формирование антерио-постериальных и проксимально-дистальных различий в почке конечности. Экспрессия генов группы HOXD при формировании конечности. Программированная клеточная гибель при формировании конечности.
30. Механизмы становления лево-право асимметрии эмбриона.
31. Производные мезодермы. Формирование сомитов (взаимодействие каскадов Notch и Wnt); дифференцировка сомитов, ее антериально-постериальная специфичность.
32. Мышечная ткань. Миокард. Поперечно-полосатая мышечная ткань. Основные гены, контролирующие дифференцировку мышечных клеток. Роль MyoD -системы при дифференцировке мышечных клеток.
33. Промежуточная мезодерма. Пронефрос, мезонефрос, метанефрос. Каскад вторичных индукций при формировании метанефроса (WT-1, CDNF, c-Ret). Нефрогенная бластема: дифференцировка мезенхимных клеток при формировании почечных канальцев.
34. Латеральная мезодерма. Формирование закладки сердца. Эпителио-мезенхимные взаимодействия при формировании закладки сердца. Роль генов Wnt при формировании закладки сердца.
35. Эмбриональное кроветворение. Происхождение кроветворных клеток; гемангиобласт, выделение в эмбриогенезе дифференцировка гемангиобласта. Эмбриональный гемоглобин и газообмен в системе мать-плод.
36. Энтодерма. Эпителио-мезенхимные взаимодействия при формировании производных кишечной трубки. Щитовидная и паращитовидная железы; тимус.
37. Формирование зачатка легких. Генетический контроль роста и дифференцировки зачатка легких (FGF 9,10; BMP4; Shh).
38. Формирование зачатков поджелудочной железы и печени. Спецификация клеточных линий в закладке поджелудочной железы. Каскад вторичных индукций при дифференцировке клеток печени.