Morphogenesis and evolution
of vertebrate appendicular
muscle
Haines, L.; Currie, P.D.
J. Anat. 199: 205-9 (2001)
Diogo B. Provete
Fabrício J. Pereira
Júlio C. Noronha
Renata R. Alves
Formação do músculo do
membro de tetrápodes
• Locomoção: Peixes X Tetrápodes
• Registro Fóssil
• Quimeras de embriões de galinha e de
cordona
• Mioblastos > Mesenquimal para epitelial >
delaminação
• Aves e mamíferos: processos relacionados >
Genes
• Pax3
• Fenótipo mutante SPLOTCH
• Lbx e Mox2
Acima: formação do
músc. do membro de
amniotas.
Formação do músculo da
nadadeira
• Fator de transcrição MyoD (zebrafish) =>
expressão inicia-se no mesênquima da
nadadeira.
• Os mioblastos migram para os brotos dos
membros => expressam os genes Lbx e Mox
(controlam a migração de céls formação e de
músculos dos membros em amniotas).
• Vertebrados basais => extensões epiteliais
• Vertebrados apomórficos => células
mesenquimais.
Seqüência de migração
celular, a partir do
esclerótomo, para formação
do dermomiótomo e
mioblastos.
Acima: Esquema de
migração celular para a
formação da massa muscular.
Direita: Elétron micrografia
da delaminação de uma
célula.
Acima (Fig. C e D): Expressão
dos genes MyoD (C) e Lbx1 (D)
no broto de nadadeira em
zebrafish. Direita: Somitos em
embrião de zebrafish. Direita
em cima: somitos em embrião
de mamífero.
Formação do músculo da
nadadeira
• Os mesmos mecanismos utilizados para a
formação dos músculos em embriões de
zebrafish são utilizados por amniotas;
• O mecanismo para a geração dos músculos
dos membros é correlacionado com o
mecanismo de geração dos músculos da
nadadeira => geneticamente alterado antes
da irradiação dos Sarcopterygii.
Formação do músculo da
nadadeira
• Constituição e funcionamento dos músculos
das nadadeiras;
• Maior amplidão de movimento das
nadadeiras.
• Vantagem adaptativa dos apêndices
pareados => ocupação de nichos ecológicos.
• Figura 2C e 2D.
Acima: Origem de
diferentes mecanismos de
formação dos músculos
apendiculares.
Conclusões
• Nos Condrichthyes os músculos das nadadeiras se formam
por extenções do epitélio miotomal que as invadem.
• Os músculos de membros no grupo Tetrapoda e nadadeiras
de Teleosteos se formam por migração e diferenciação
celular.
• O surgimento do mecanismo de formação muscular
encontrado nos tetrapoda e Sarcopterigii surgiu antes da
adaptação ao ambiente terestre e da irradiação dos
sarcopterigii, está presente em representantes dos
Teleosteos.
• A evolução de apendices pares com musculatura complexa
permitiu aos teleosteos viverem em um amplo número de
nichos ecológicos, e posteriormente a evolução do
esqueleto da nadadeira em Sarcopterigii e a formação de
membros nos Tetrapoda.
Questões Não Respondidas
• São Necessários estudos em diferentes espécies para entender a
evolução da formação de músculos nos apêndices de tetrápoda.
• O preenchimento da nadadeira por músculos não é característica
exclusiva de sarcopterigii e não se sabe como se deu este processo na
formação de membros nos tetrapoda.
• Existem relatos sobre Osteichthyes e Tetrapoda gerando músculos
apendiculares por extenções epiteliais.
• Nos Repteis a formação de músculos apendiculares se dá por extenção
epitelial.
• Devem ser feitos estudos por meio de novas técnicas da biologia
molecular e do desenvolvimento para esclarecer as características de
grupos filogenéticamente importantes.

Evolution of vertebrate appendicular muscle

  • 1.
    Morphogenesis and evolution ofvertebrate appendicular muscle Haines, L.; Currie, P.D. J. Anat. 199: 205-9 (2001) Diogo B. Provete Fabrício J. Pereira Júlio C. Noronha Renata R. Alves
  • 2.
    Formação do músculodo membro de tetrápodes • Locomoção: Peixes X Tetrápodes • Registro Fóssil • Quimeras de embriões de galinha e de cordona • Mioblastos > Mesenquimal para epitelial > delaminação • Aves e mamíferos: processos relacionados > Genes • Pax3 • Fenótipo mutante SPLOTCH • Lbx e Mox2
  • 3.
    Acima: formação do músc.do membro de amniotas.
  • 4.
    Formação do músculoda nadadeira • Fator de transcrição MyoD (zebrafish) => expressão inicia-se no mesênquima da nadadeira. • Os mioblastos migram para os brotos dos membros => expressam os genes Lbx e Mox (controlam a migração de céls formação e de músculos dos membros em amniotas). • Vertebrados basais => extensões epiteliais • Vertebrados apomórficos => células mesenquimais.
  • 5.
    Seqüência de migração celular,a partir do esclerótomo, para formação do dermomiótomo e mioblastos.
  • 6.
    Acima: Esquema de migraçãocelular para a formação da massa muscular. Direita: Elétron micrografia da delaminação de uma célula.
  • 7.
    Acima (Fig. Ce D): Expressão dos genes MyoD (C) e Lbx1 (D) no broto de nadadeira em zebrafish. Direita: Somitos em embrião de zebrafish. Direita em cima: somitos em embrião de mamífero.
  • 8.
    Formação do músculoda nadadeira • Os mesmos mecanismos utilizados para a formação dos músculos em embriões de zebrafish são utilizados por amniotas; • O mecanismo para a geração dos músculos dos membros é correlacionado com o mecanismo de geração dos músculos da nadadeira => geneticamente alterado antes da irradiação dos Sarcopterygii.
  • 9.
    Formação do músculoda nadadeira • Constituição e funcionamento dos músculos das nadadeiras; • Maior amplidão de movimento das nadadeiras. • Vantagem adaptativa dos apêndices pareados => ocupação de nichos ecológicos. • Figura 2C e 2D.
  • 10.
    Acima: Origem de diferentesmecanismos de formação dos músculos apendiculares.
  • 11.
    Conclusões • Nos Condrichthyesos músculos das nadadeiras se formam por extenções do epitélio miotomal que as invadem. • Os músculos de membros no grupo Tetrapoda e nadadeiras de Teleosteos se formam por migração e diferenciação celular. • O surgimento do mecanismo de formação muscular encontrado nos tetrapoda e Sarcopterigii surgiu antes da adaptação ao ambiente terestre e da irradiação dos sarcopterigii, está presente em representantes dos Teleosteos. • A evolução de apendices pares com musculatura complexa permitiu aos teleosteos viverem em um amplo número de nichos ecológicos, e posteriormente a evolução do esqueleto da nadadeira em Sarcopterigii e a formação de membros nos Tetrapoda.
  • 12.
    Questões Não Respondidas •São Necessários estudos em diferentes espécies para entender a evolução da formação de músculos nos apêndices de tetrápoda. • O preenchimento da nadadeira por músculos não é característica exclusiva de sarcopterigii e não se sabe como se deu este processo na formação de membros nos tetrapoda. • Existem relatos sobre Osteichthyes e Tetrapoda gerando músculos apendiculares por extenções epiteliais. • Nos Repteis a formação de músculos apendiculares se dá por extenção epitelial. • Devem ser feitos estudos por meio de novas técnicas da biologia molecular e do desenvolvimento para esclarecer as características de grupos filogenéticamente importantes.