Plik komórki rozrodcze są komórkami prekursorowymi gamet u zwierząt rozmnażanych płciowo. Są prekursorami embrionalnymi, które różnicują się z wielu linii komórek somatycznych (soma = ciało) na bardzo wczesnym etapie rozwoju większości gatunków.
Praktycznie wszystkie organizmy rozmnażające się płciowo powstają z połączenia dwóch komórek gamety. Gamety to wyspecjalizowane komórki, które przenoszą połowę informacji genetycznej osoby, która je produkuje, ojca i matki (są to komórki haploidalne).
Wszystkie gamety produkowane przez zwierzę powstają ze specjalnej linii komórek zwanej linią zarodkową, które rozwijają się zgodnie ze złożonym zestawem specyficznych sygnałów. Komórki te reprezentują główny szlak „przenoszenia” genomu i składników cytozolowych z jednego pokolenia na drugie..
Komórki zarodkowe są odpowiedzialne za procesy specjacji i ewolucji, ponieważ to zmiany, które w nich zachodzą, są przekazywane z pokolenia na pokolenie. Ponadto komórki te pośredniczą w przenoszeniu chorób dziedzicznych z rodziców na ich dzieci, zwłaszcza u ludzi..
Indeks artykułów
Komórki zarodkowe są „pluripotencjalnymi” lub „totipotencjalnymi” komórkami embrionalnymi, to znaczy mogą różnicować się w prawie każdy typ komórek w odpowiednich warunkach i przy odpowiednich sygnałach. Ponadto są komórkami kompetentnymi do ich „samoodnawiania”, ponieważ są odpowiedzialne za własną regenerację..
Tylko te komórki są zdolne do wytwarzania gamety, czyli komórek, które mogą tworzyć nowy organizm, właściwość, którą inne komórki zarodka tracą podczas różnicowania..
Niektórzy autorzy uważają je zatem za „komórki macierzyste” gatunku, ponieważ nie tworzą narządów, ale nowe osobniki. Podobnie komórki te są głównym środkiem ewolucji gatunków i nośnikami przenoszenia chorób dziedzicznych, zwłaszcza u ludzi..
Komórki rozrodcze wytwarzają gamety w procesach znanych jako mejoza i gametogeneza (oogeneza i spermatogeneza u wielu zwierząt), które są charakterystyczne i unikalne dla tej grupy komórek..
Komórki zarodkowe odróżnia się wcześnie od innych linii komórek somatycznych podczas rozwoju embrionalnego.
U wielu gatunków, np. Muszki owocówki D. melanogaster, Komórki te powstają z pierwotnych komórek blastuli, które „odziedziczyły” determinantę cytozolową znaną jako „plazma zarodka” lub „plazma zarodkowa”, to znaczy bardzo szczególne blastomery.
Wspomniana plazma zarodkowa zawiera elementy strukturalne i trochę informacyjnego RNA, a podczas oogenezy i zapłodnienia podlega różnym ruchom cytozolowym, aby później utworzyć pierwotne skupiska komórek na etapie blastuli, które dadzą początek pierwotnym komórkom zarodkowym.
Blastomery posiadające „plazmę zarodkową” dzielą się asymetrycznie, dziedzicząc plazmę zarodkową do pojedynczej komórki potomnej. Kiedy zarodek osiąga stadium gastrula, rozpoczyna się równoważny podział tych komórek i populacja pierwotnych komórek linii zarodkowej rozszerza się..
Z drugiej strony, u ssaków, takich jak człowiek, nie stwierdzono udziału „plazmy zarodkowej” w procesie tworzenia pierwotnych komórek zarodkowych, ale raczej specyfikę tej linii określają interakcje komórka-komórka..
Pierwotne komórki rozrodcze we wczesnych stadiach embriogenezy są zlokalizowane w pewnego rodzaju przedziale pozazarodkowym i u ludzi występuje to około trzeciego tygodnia rozwoju.
Po zdefiniowaniu pierwotnej linii komórkowej migrują one w kierunku gonad żeńskich lub męskich, gdzie odpowiednio aktywowane są procesy oogenezy lub spermatogenezy..
Interakcja pierwotnych komórek z komórkami somatycznymi gonad, oprócz obecności chromosomów płciowych i innych czynników matczynych, decyduje o determinacji płci w linii zarodkowej, chociaż proces ten może się znacznie różnić między gatunkami i inne.
Aby mogło nastąpić początkowe „oddzielenie” komórek somatycznych i zarodkowych, pierwszą rzeczą, jaka się zachodzi, jest zróżnicowana ekspresja genów, ponieważ w linii zarodkowej następuje represja charakterystycznych genów linii somatycznych, aby rozpocząć „program. genetyka komórek.
Podczas procesu tworzenia się komórki te migrują również z miejsca, w którym powstały, do określonego miejsca, w którym utworzą się gonady, czyli tkanki produkujące gametę u osoby dorosłej..
Migrację komórek osiąga się również poprzez aktywację całej „maszynerii” migracyjnej i różnych mechanizmów „prowadzących”, które mają związek z wieloma czynnikami genetycznymi i epigenetycznymi (które nie mają nic wspólnego z modyfikacją sekwencji nukleotydów).
Pierwotne komórki rozrodcze, czyli te, które dają początek „prawdziwym” komórkom zarodkowym, powstają z dala od miejsca, w którym się rozwijają i aby się osiedlić, muszą migrować do miejsc, w których znajdują się jajniki i jądra, którymi są gonady żeńskie i męskie..
Pierwotne komórki rozrodcze są początkowo widoczne podczas gastrulacji jako skupisko komórek u podstawy allantois, która jest błoną pozazarodkową, która tworzy odpływ z pierwotnego przewodu pokarmowego zarodka..
Na tym etapie pierwotne komórki uzyskują spolaryzowaną morfologię, a niektóre eksperymenty wykazały, że wydłużają one długie procesy, gdy są mobilizowane..
Później stają się one widoczne w jelicie grubym, a następnie wyłaniają się z grzbietu jelita i migrują w bok, kolonizując grzbiety narządów płciowych..
Gdy pierwotne komórki przemieszczają się z jelita tylnego do otaczającej tkanki łącznej, ta ostatnia wydłuża się, tworząc krezkę jelita (tkankę wyściełającą jelito cienkie i łączącą je ze ścianą brzucha), proces, który zachodzi, gdy komórki wydostają się przez ścianę jelita cienkiego. jelito.
Przybycie komórek prekursorowych do tkanki gonad jest kontrolowane przez komórki somatyczne wspomnianych struktur, które najwyraźniej wywierają na nią efekt „chemoatraktanta”..
Zostało eksperymentalnie wykazane, że ekspresja genu znanego jako fragilis ma wiele wspólnego z rozwojem ruchliwości pierwotnych komórek rozrodczych.
Gen ten bierze udział w procesach adhezji komórka-komórka oraz w kontroli cyklu komórkowego, dlatego podejrzewa się, że regulacja procesów adhezji może mieć kluczowe znaczenie dla zainicjowania procesu migracji.
Jednak niektórzy autorzy uważają, że droga migracji tych komórek jest kontrolowana na poziomie środowiskowym, zamiast być procesem autonomicznym..
W drodze do gonad i już w nich, komórki te rozmnażają się poprzez mitozę, tworząc wiele klonów, którym udaje się zwiększyć liczbę osobników w populacji komórek..
Gdy pierwotne komórki rozrodcze dotrą do właściwych tkanek, rozwijają się w żeńskie lub męskie komórki rozrodcze, w zależności od przypadku i otrzymywanych sygnałów endogennych i egzogennych..
Żeńskie gonady to jajniki, a męskie - jądra. W tych tkankach pierwotne komórki rozmnażają się z dużą szybkością, ale wzorce tej mitotycznej proliferacji różnią się między nimi..
Istnieją zatem dwa typy komórek rozrodczych, znane jako oogonia i spermatogonia..
Oogonia to komórki aktywne mitotycznie. Dzielą się intensywnie podczas rozwoju embrionalnego, szczególnie od drugiego do piątego miesiąca ciąży u ludzi, w którym powstaje do ponad 7 milionów tych komórek, chociaż niektóre ulegają naturalnej degeneracji.
Komórki te nie dzielą się ponownie w wyniku mitozy w okresie poporodowym, lecz różnicują się okresowo. Jednak w ostatnich stadiach rozwoju płodu zaczynają się dzielić mejozą, procesem, który pozostaje w „zatrzymaniu” aż do początku okresu dojrzewania..
Proliferacja spermatogonii różni się nieco od proliferacji oogonii, ponieważ pomimo tego, że zaczynają tworzyć się i namnażać w jądrach embrionalnych, zachowują zdolność do dzielenia się praktycznie przez całe życie poporodowe..
Kanały nasienne jąder są wewnętrznie ograniczone kiełkującą spermatogonią, a niektóre populacje składające się z tych komórek dzielą się na drodze mitozy. Na początku okresu dojrzewania grupy spermatogonii (pierwotne spermatocyty) zaczynają się dzielić przez mejozę, tworząc wtórne spermatocyty, które dadzą początek haploidalnym spermatydom..
Komórki rozrodcze to „fabryki”, w których produkowane są „pojazdy” do przekazywania informacji z pokolenia na pokolenie. Podobnie komórki te mają ogromne znaczenie dla procesów ewolucyjnych, ponieważ prawie każda modyfikacja, której podlegają, zostanie odciskana na potomstwie..
Można powiedzieć, że DNA wszystkich komórek organizmu jest podatne na mutacje i chociaż mutacje w komórkach somatycznych są ważne w kontekście wielu chorób i innych schorzeń, to nie zawsze wykraczają poza długość życia organizmu. niesie je.
Z drugiej strony mutacje linii germinalnych przyczyniają się bezpośrednio do ewolucyjnych procesów genetycznych, ponieważ zmiany te mogą być przekazywane z pokolenia na pokolenie przez gamety i zygoty..
Z tych powodów mutacje w komórkach zarodkowych mogą być widoczne tylko u potomstwa i bardzo często zależy to od homozygotyczności lub heterozygotyczności dotkniętych genów u każdego z rodziców..
Przyczyn mutacji linii zarodkowej jest wiele, ponieważ mogą one wystąpić w odpowiedzi na sygnały endogenne lub egzogenne. Niektóre z tych mutacji powodują choroby, które mogą być dziedziczone przez linię matczyną lub ojcowską, w zależności od przypadku..
Niekontrolowany podział komórek w prawie każdej tkance organizmu człowieka, a także u innych zwierząt, może skutkować powstaniem guzów, które mogą być łagodne lub złośliwe..
Te, które powstają z komórek rozrodczych, są zwykle nazywane nowotworami i mogą być:
- Germinomes
- Potworniaki
- Raki zarodkowe
- Endodermalne guzy zatok
- Choriocarcinomas
Guzy te mogą występować regularnie w wewnętrznych obszarach gonad, chociaż mogą być również związane z proliferacją lub nieprawidłową migracją pierwotnych komórek płciowych, co oznacza, że mogą pojawiać się w różnych obszarach ciała.
Nowotwory związane z pierwotną linią komórek zarodkowych są znane jako zarodniki, podczas gdy raki zarodków to te, które wywodzą się z embrionalnych komórek „macierzystych” lub komórek pochodnych..
Zwykle pierwotne komórki rozrodcze, które tworzą się w miejscach pozagonadalnych, są eliminowane, ale potworniaki są nieprawidłowym wzrostem pozagonadalnych komórek rozrodczych, którym udało się przeżyć i które składają się z przypadkowych mieszanin zróżnicowanych tkanek, takich jak chrząstka, skóra, włosy lub zęby..
Endodermalne guzy zatok to te, które powstają z komórek pochodzących z tkanek pozazarodkowych i które są zróżnicowane, tworząc woreczek żółtkowy endodermy. Jeśli, przeciwnie, guz tworzy się w warstwie trofoblastycznej, nazywa się go choriocarcinoma.
Guzy zarodkowe jajników stanowią około 20% wszystkich guzów jajnika, są powszechne u dziewcząt i młodych dorosłych do około 20 roku życia i prawie zawsze są potworniakami o charakterze złośliwym..
Wśród nich wyróżniono dysgerminomy, czyli guzy lite i mięsiste o miękkiej osłonie, złożone z agregatów komórek o wielokątnym wyglądzie, z wydatnymi błonami plazmatycznymi i dużą liczbą ziarnistości cytozolowych..
Jeszcze bez komentarzy