W 2 GAMETOGENEZA
- wbudowana mejoza> redukcja liczby chromosomów do poziomu 1 n>>gdyby nie było to ploidia by rosła> wprowadzenie zmienności genetycznej (crossing over i rozchodzenie się chromosomów)
Prekursorami komórek rozrodczych są PKP – pierwotne komórki płciowe
- wyróżnicowują się poza zawiązkami gonad i migrują do zawiązków gonad
- wyróżnicowują się wcześniej
- wtórna jama ciała >> ciamna warstwa>> rejon nabłonka celomatycznego>>> podzielona>> jest to listwa płciowa (zawiązek gonady)à jasne komórki to PKP i wędrowały do zawiązków i zasiedliły je.
- Nie znamy jeszcze wtedy płci zarodka
- Po zasiedleniu gonady różnicowanie zgodnie z płcią
- Jądro lub jajnik z części somatycznej (z listwy płciowej) i z PKP dających początek gametom.PKP w trakcie wędrówki nazywamy GONIAMI à po zróżnicowaniu spermatogonia lub ogonia
Gametogeneza – proces gdzie spermatogonia w plemniki a oogonia z kom. jajowe.
Schemat spermato – i oo- genezy:
- wspólneà wbudowana jest mejoza ale przebieg i ulokowanie różnicowanie komórek jest inne
- spermatogenezaàze spermatogoniów plemnikià po osiągnięciu dojrzałości przez samca, jest to proces ciągły, populacja spermatogoniów się odnawiaà pewna pula przechodzi podział mejotyczny ( I i II)à 4 spermatydyà 4 plemnikià mejoza jest nieprzerwana, 4 komórki haploidalne i przeksztąłcają się w plamnikià spermatydy powstają ze spermatocytu pierwszorzędowego
- oogeneza àoogonium przechodzi I podział mejotyczny i zostaje zablokowane w Profazie I (diploten)à zachodzi różnicowanieà komórka rożnie, gromadzi substancje i cząsteczki umożliwiające zapłodnienie i podtrzymanie rozwoju zarodkaà gdy oocyt zakończy wzrost to jest dojrzewanie mejotyczne, zwolnienie bloku mejotycznego, przechodzi I i II podział mejotycznyà niesymetryczna cytokineza by nie tracić tego co zgromadzone, wrzeciono idzie pod korteks i wywalone ciałko kierunkowe
- zapłodnienieà różnie nakłada się z dojrzewaniem mejotycznycmà u kręgowóców blok w metafaize II i oocyt czeka w tej fazie na plemnik
- bloki w mejozie : profaza I à wzrost metafaza IIà oocyt owulowany by mógł być zapłodniony i dokończył mejozę.
- 1- szo rzędowy oocyt/ spermatocytà 2N , 4C (przed wejściem runda replikacji, chromosomy dwuchromatydowe)à gdy wyrzucone pierwsze ciałko kierunkowe jest podział redukcyjny (mejoza I)à 1N/ 2C (chromosomy 2-chromatydowe ale pojedynczy zestaw)à mejoza II drugie ciałko kierunowe à 1N/1C
Spermatogeneza
- w jądrach (u człowieka stanowią one 0.08% masy ciała)à różne w zależności od strategii rozrodczej ( u goryli 1 samiec, kilka samic, nie ma konkurencji dlatego 0,02% masy ciała to jądra; u szympansów 0,26%, plemniki szybsze, muszą konkurować)
- najwieksze plemniki są u oposa miodnego 8 x większe od plemnika człowieka
- u gryzoni plemniki zakrzywione
- nie ma korelacji między wielkością zwierzęcia a wielkością plemników (najmniejsze u hipopotama;)
- u nicieni plemniki mają kształt amebowaty, w spermotece i do nich oocyty „idą”
- Drosophila à duże plemniki (1 mm) à połowa długości ciała.
- D. Bifurcaà plemniki o długości 6 cm
- Kanaliki nasienne jąderà tam powstają komórki plemnikowe.à w obrębie kanalików zachodzi spermatogeneza i wędrują przez drogi wyprowadzająceà kanaliki mają kom. somatyczne i PKPà otoczone są błoną łącznotkankową, promieniście ułożone komórki somatyczneà kom. podoporowe (Sertoliego)à pełnią funkcje wydzielnicze w rozwoju zarodkowym, odżywiają i kontrolują metabolizm PKPà komórki gonialne kontrolowane są przez komórki Sertoliego.
- Gdy samiec jest dojrzały płciowo, tworzy się światło kanalików nasiennych à wcześniej były to sznury i rozpocznie się spermatogeneza regulowana przez czynnik wzrostowy BMP8b produkowany przez spermatogonia.
- 4 populacje spermatogoniówà każda może wejść w podział i dać komórki takiego samego typu>> są komórkami macierzystymi i populacja może się odnawiać.
- Gdy spermatogonium A4 zaczyna się dzielić daje 2 spermatogonia pośrednie ... spermatogonia B, replikacja i wchodzą w mejozęà spermatydy Ià mejoza i spermatocyty II-rzędoweàdzielą się na spermatydy a te są 1N i różnicują się
- Przejście spermatogoniaàspermatocyty regulowane przez substancje wzrostoweà komórki Sertoliego wydzielają GDNF
- u myszy mutacja luxoid zaburza równowagę à źle funkcjonuje receptor GNDF i myszy tracą komórki gonialneà bezpłodność
- komórki między komórkami kanalikówà komórki Levdiga (śródmiąższowe)àprodukcja testosteronu
spermatocyty Ià dośrodkowo w kanalikach
spermatogoniaà przy ścianie kanalika
spermatydyà w różnych stadiach okrągłe lub wydłużające się w plemiki
- środowisko spermatogenezy (kadheryny łączą)
- akrosom – czapeczka na wierzchu plemnika
Spermiogneneza
- przekształcenie spermatydy w plemnik
- przebudowaà odrzucenie większości cytoplazmy i utworzenie z a. Golgiefo akrosomuà pęcherzyk z substancjami proteolitycznymià przebicie błony kom. jajowej.
- Ziarna akrosomoweà przód plemnika i centriole tworzą mikrotubule witki
- Mankietà ściąganie cytoplazmy wzdłuż witki
- Wstawkaà tam są mitochondria, dostarczają ATP dla dyneiny
- Główkaà jądro, pęcherzyk akrosomowy
- Aksonema witki ma dużo tubuliny
- W jądrze euchromatyna i heterochromatyna
à jądro zaczyna się kurczyć, cytoplazma jest gęstaà przebudowa chromatyny, u niektórych zwierząt wymiana histonów ( u ssaków i ptaków prawie wszystkie histony z chromatyny są usunięteàznika charakterystyczna struktura)à histony zastąpione przez protaminy (białka zasadowe)à neutralizują ładunek DNA i pozwalają na silne upakowanie chromatyny nieaktywnej transktypcyjnieà mostki cysteinoweàzabespieczenie materiału genetycznego
- w czasie spermiogenezy cytokinezy nie są kompletneà są mostki cytoplazmatyczne, przez nie mogą wędrować substancjeà ostatecznie połączenie tracone w spermatogenezie, cytoplazma odrzucona
- u myszy 35 dni produkcja plemnika, 13 dni mejoza, 8 dni poliferacja, 13,5 dnia spermiogeneza
- u człowieka 65 dni.... 200 mln plemników powstaje dziennie w jądrach
OOGENEZA
- w jajniku
- przebieg różni się u róznych grup zwierząt
- ryby-olbrzymie ilości komórek jajowych
- kobiety 400 kom. jajowych w ciągu życia
- PŁAZY à samica ma w jajniku kom. gonialne wytwarzające co roku populację oocytów I-rzędowych wchodzących w mejozę I (blokada w profazie, wzrost)u żaby ten wzrost trwa 3 lataàna wiosnę w fazę witellogenezy- odkładane jest żółtkoà co roku kolejna faza oocytówàstale nowe oocyty I-rzędowe(oocyty uwalnianie i kolejna pula oogoniów wchodzi w podział)
- SSAKIà po urodzeniu ostatni moment w życiu są oogoniaà oogonia proliferowały, nagle przestają się dzielić i wchodzą w profazę I (wszystkie), od tej pory nie ma komórek macierzystych – PKP zdolnych do podziałówà do 7 miesięca ciąży w jajnikach płodu, gwałtownie przybywa oogoniów, które się dzieląà do końca ciąży i do końca życia komórek ubywa bo wzystkie w profazę I...à czekają na wzrost i owulację, wiele z nich ulega apoptozieà od momentu dojrzałożci płciowej komórki podejmują wzrost, są owulowane ale i tak obumierają. Po przekwitaniu jajniki są pozbawione oocytów I.
- à populacja PKP, oocytów I ustala się w okresie okołourodzeniowym i nie odnawia się
- oogeneza zachodzi pod kontrolą kom. somatycznychà oocyty są w pęcherzykach jajnikowych,
- komórki pęcherzykowe (folikularne)à otaczją oocyt, produkują estrogen, wydzielają substancje komunikujące i regulują transport oraz dojrzewanie pęcherzyka, kontrolują metabolizm, wydzielają cAMP,
- kom. odżywcze (trofocyty)à u mięczaków i owadówàsą komórkami siostrzanymi oocytów,są z linii płciowej, kontrolują wzrost i organizację oocytu
- oogeneza meroistycznaà rosnący oocyt i komórki odżywcze oraz folikularne
- oocytem staje się komórka mająca 4 połączenia z resztą... jedna z szestnastu. Reszta to komórki folikularne
- żółtko u owadów powstaje w ciele tłuszczowym
· struktura fusomà w czasie każdej mitozy jest dziedziczona niesymetrycznie à z jednej komórki przerasta do drugiejà polarność wzrostu fusomu determinuje kierunek transportu do komórki która dziedziczy fusomàdeterminuje to polarność mikrotubul i transport substancji.
· transport mRNA i substancji do rosnącego oocytu
- większość typów mRNA zróżnicowane przestrzennie.
- Transport precyzyjny
- 70% mRNA rozmieszczone w specyficznych miejscachà występowanie gradientów w oocycie.
- Vg1 – czynnik kodujacy to białko, odpowiedzialne za różnicowanie mezodermyà ten czynnik na biegunie wegetatywnym.
- Znaczenie lokalizacji: u żaby 2 typy (zależny i niezależny od mikrotubul)
- mRNA bicoidà w przedniej części zarodka
- mRNA nanosà w tylnej części zarodka
bzdetsterta