Esta cadeira pretende criar um espaço de forte interacção entre modelos e paradigmas vários, com uma perspectiva multidisciplinar que se crê ser a única razoável para uma visão científica integrada da Biologia do Desenvolvimento. Na aula de introdução esta visão é introduzida sob o esquema aglutinador do chamado “triângulo de ouro” da Biologia do Desenvolvimento: informação, comunicação e estrutura. Assim o programa é alicerçado num primeiro módulo forte de estrutura e desenvolvimento no sentido clássico. Segue-se um segundo módulo com abordagens funcionais à regulação da expressão génica, fisiologia hormonal e fisiologia celular. Finalmente o programa termina com um terceiro módulo em que se abordam algumas estratégias integrativas, mormente a nível de Biologia Teórica, sistemas não-lineares, genómica funcional quantitativa e Biologia de Sistemas. Por necessidade, este último módulo não pretende ser uma abordagem exaustiva a nenhuma destas áreas, pelo contrário privilegia-se seguir a corrente de discussão imposta pelos alunos. Dependendo dos grupos, esta estratégia muitas vezes resulta numa maior focagem em apenas uma destas abordagens.

O “triângulo de ouro” do desenvolvimento biológico: informação, comunicação e espaço. A Biologia do Desenvolvimento como espaço conceptual de multi-disciplinariedade. Conceitos de diferenciação, morfogénese e crescimento como unidades paradigmáticas do desenvolvimento biológico. As noções fundamentais do desenvolvimento em plantas. O crescimento apical como paradigma evolutivo de crescimento sensível a estímulos externos. Polaridade e as bases citológicas da diferenciação e crescimento apicais. A embriogénese em plantas superiores. Embriogénese comparada. Modelos de regulação da embriogénese. Introdução ao conceito de espécie modelo. O controlo génico da embriogénese como paradigma de expressão diferencial de genes.Variabilidade genómica e “ecologia” molecular do DNA. Do gene ao fenótipo. Do fenótipo ao gene. Ciclos de interacção de genes e emergência da complexidade ao nível da regulação transcricional de genes. Regulação da expressão génica por morfogénios/reguladores de crescimento. Comunicação celular e desenvolvimento. A descodificação e amplificação de sinais a nível das vias de transdução. Divisão celular, polaridade, crescimento e expansão celular. Conceito de informação posicional. Filotaxia e auto-organização espacial. A simulação computacional do desenvolvimento em plantas por gramáticas de Lindenmayer.

1ª a 5ª Aulas- O desenvolvimento no ciclo de vida das plantas superiores
•  A semente e a germinação. Aspectos gerais da diferenciação de tecidos vegetais
•  Crescimento vegetativo, organização do meristema. Filotaxia e auto-organização
•  Gametogénese e reprodução sexual
•  Embriogénese e diferenciação da semente
6ª e 7 ª Aulas - Bases celulares da diferenciação: influência do citosqueleto e hormonas na diferenciação de hipocótilos
8 ª Aula - Controlo genético da identidade floral: análise de mutantes ABC de Arabidopsis , Petunia e Antirrhinum
9 ª Aula - Bases celulares da diferenciação: correntes e gradientes iónicos
10 ª Aula - Integração temporal: osciladores ultradianos e circadianos, demonstração e mutantes de Arabidopsis
11ª e 12ª Aulas - Seminários Científicos (tipo “journal club”, com modificações)
13ª Aula - Como “crescer” plantas em computador: gramáticas de Lindenmayer e a modulação gráfica do desenvolvimento. Utilização do software “L-studio”.
14ª Aula - Tratamento de resultados, discussão de relatórios, dúvidas

PRINCIPAL
Leyser, O., Day, S. (2003) Mechanisms in Plant Development. Balckwell Pub.Co., Oxford
Buchanan, BB, Gruissem, W, Jones, RL (2000) Biochemistry and Molecular Biology of Plants. Am.Soc. Plant Biol., Rockville , Maryland , US , 1367 pp
( http://www.aspb.org/publications/biotext/ )

COMPLEMENTAR
Taiz, L, Zeiger, E (2002) Plant Physiology, 3 rd . Sinauer Assoc. Inc, Pub., NY, 690 pp
Howell, SH (1998) Molecular genetics of Plant Development, Cambridge Univ. Press., NY
Gibson, G, Muse, SV (2002) A primer of genome Science. Sinauer Assoc. Inc. Pub., NY
Steves, TA, Sussex , IM (1989) Patterns in Plant Development, 2 nd edition, Cambridge Univ. Press, Cambridge , UK
Westhoff, P. (1998) Molecular plant development: from gene to plant. Oxford Univ.Press. Oxford
Fosket, D.E. (1994) Plant growth and development. A molecular approach. Acad. Press, Inc., N.Y.
Lyndon, R. (1990) Plant development: the celular basis. Unwin Hyman, London .
Romberger, JA, Hejnowicz, Z, Hill, JF (1993) Plant Structure: Function and Development. Springer-Verlag, Berlin.
Sachs, T (1991) Pattern Formation in plant tissues. Cambridge Univ. Press, Cambridge .
Prunsinkiewicz, P, Lindenmayer, A (1990) The algorithmic beauty of plants. Springer-Verlag, N.Y
Wolpert, L, Richards, A (1988) Uma paixão pela Ciência, Salamandra, Lisboa

Alternativa 1 (*)
2 testes teóricos intercalares - 50%
Seminário - 30%
2-4 Relatórios práticos - 20%

Alternativa 2 Teórica – Exame Final - 50%