Gametogeneze - Gametogenesis
| Část série na |
| Sex |
|---|
 |
| Biologické termíny |
| Sexuální reprodukce |
| Sexualita |
Gametogeneze je biologický proces, kterým diploidní nebo haploidní prekurzorové buňky podstoupit buněčné dělení a diferenciace za vzniku zralého haploidu gamety. Záleží na biologický životní cyklus z organismus, ke gametogenezi dochází meiotický rozdělení diploidu gametocyty do různých gamet nebo mitózou. Například, rostliny produkují gamety mitózou v gametofytech. Gametofyty rostou z haploidních spór po sporové meióze. Existence mnohobuněčné haploidní fáze v životním cyklu mezi meiózou a gametogenezí se také označuje jako střídání generací.
U zvířat
Zvířata produkují gamety přímo prostřednictvím meiózy z diploidních mateřských buněk v orgánech nazývaných pohlavní žlázy (varle u mužů a vaječníky u žen). Muži a ženy druhu, který rozmnožovat se sexuálně mají různé formy gametogeneze:
- spermatogeneze (mužský)
- oogeneze (ženský)
Fáze
Před změnou na gametogonii je však embryonální vývoj gamet stejný u mužů i žen.
Společná cesta
Gametogonie se obvykle považuje za počáteční fázi gametogeneze. Samotná gametogonie je však nástupcem prvotních zárodečných buněk (PGC) z dorzálu endoderm z žloutkový váček migrovat podél zadního střeva do gonadální hřeben. Násobí se mitóza, a jakmile dosáhnou hřebene gonád v pozdní embryonální fázi, jsou označovány jako gametogonie. Jakmile se ze zárodečných buněk vyvinula gametogonie, přestávají být mezi muži a ženami stejné.
Individuální cesta
Z gametogonie se mužské a ženské gamety vyvíjejí odlišně - muži spermatogenezí a ženy oogenezí. Podle konvence je však následující vzor společný pro oba:
| Typ buňky | ploidie /chromozomy u lidí | Číslo kopie DNA /chromatidy v člověku[Poznámka 1] | Proces |
| gametogonium | diploidní (2N) / 46 | 2C před replikací, 4C po 46 před, 46 × 2 po | gametocytogeneze (mitóza) |
| primární gametocyt | diploidní (2N) / 46 | 2C před replikací, 4C po 46 před, 46 × 2 po | gametidogeneze (redukční dělení buněk Já) |
| sekundární gametocyt | haploid (N) / 23 | 2C / 46 | gametidogeneze (meióza II) |
| gametid | haploid (N) / 23 | C / 23 | |
| gameta | haploid (N) / 23 | C / 23 |
Gametogeneze in vitro
Technika vývoje je gametogeneze in vitro (IVG) gamety generované in vitro, tj. „tvorba vajíček a spermií z pluripotentních kmenových buněk v kultivační misce.“[1] Tato technika je v současnosti proveditelná u myší a pravděpodobně bude mít budoucí úspěch u lidí a primátů.[1]
V gametangii
Houby, řasy a primitivní rostliny tvoří specializované haploidní struktury zvané gametangia, kde se gamety produkují mitózou. U některých hub, jako je Zygomycota, gametangia jsou jednotlivé buňky, umístěné na koncích hyfy, které fungují jako gamety fúzí do a zygota. Typičtěji jsou gametangie mnohobuněčné struktury, které se diferencují na mužské a ženské orgány:
- antheridium (mužský)
- archegonium (ženský)
V kvetoucích rostlinách
V krytosemenných rostlinách se samčí gamety (vždy dvě) produkují uvnitř pylové trubice (u 70% druhů) nebo uvnitř zrnko pylu (u 30% druhů) rozdělením generativní buňky na dvě jádra spermií. V závislosti na druhu k tomu může dojít, zatímco se pyl tvoří v prašník (pylový tricelulární) nebo po něm opylení a růst pylová trubice (pyl bicelulární v prašníku a ve stigmatu). Ženská gameta se produkuje uvnitř embryonální vak z ovule.
Redukční dělení buněk
Redukční dělení buněk je ústředním prvkem gametogeneze, ale adaptivní funkce meiózy je v současné době předmětem debaty. Klíčovou událostí během meiózy je spárování homologní chromozomy a rekombinace (výměna genetické informace) mezi homologními chromozomy. Tento proces podporuje produkci zvýšené genetické rozmanitosti mezi potomky a rekombinační opravu poškození v DNA, která má být předána potomkům. Abychom vysvětlili adaptivní funkci meiózy (stejně jako gametogeneze a sexuálního cyklu), někteří autoři zdůrazňují rozmanitost,[2] a další zdůrazňují Oprava DNA.[3]
Viz také
Poznámky
- ^ Při použití tohoto systému číslování jsou zdroje smíšené. Některé zdroje používají při psaní „n“ číslo chromatidu místo čísla ploidie. Proto by gametogonium a primární gametocyt byly spíše „4n“ než „2n“ s „4c“ pro kopie. Systém použitý níže byl určen konsensem wikipedie a neměl by být nutně používán jako definitivní zdroj k dané problematice.
Reference
- ^ A b Cohen, Glenn; Daley, George Q .; Adashi, Eli Y. (11. ledna 2017). „Rušivé reprodukční technologie“. Science Translational Medicine. 9 (372). doi:10.1126 / scitranslmed.aag2959. Citováno 16. ledna 2017.
Gametogeneze in vitro (IVG) - tvorba vajíček a spermií z pluripotentních kmenových buněk v kultivační misce. V současné době proveditelné u myší je IVG připraveno na budoucí úspěch u lidí a slibuje nové možnosti pro oblasti reprodukční a regenerativní medicíny.
- ^ Harrison CJ, Alvey E, Henderson IR (2010). „Meióza v kvetoucích rostlinách a jiných zelených organismech“. J. Exp. Bot. 61 (11): 2863–75. doi:10.1093 / jxb / erq191. PMID 20576791.
- ^ Mirzaghaderi G, Hörandl E (2016). „Vývoj meiotického sexu a jeho alternativy“. Proc. Biol. Sci. 283 (1838). doi:10.1098 / rspb.2016.1221. PMC 5031655. PMID 27605505.