Charakteristiky zárodočných buniek, tvorba, typy, migrácia

Ten zárodočné bunky Sú to prekurzorové bunky gamét u týchto zvierat so sexuálnou reprodukciou. Sú to embryonálny prekurzor, ktorý sa líši od viacerých somatických bunkových línií (soma = telo) veľmi skoro vo vývoji väčšiny druhov.

Prakticky všetky organizmy, ktoré reprodukujú sexuálne, vznikajú z fúzie dvoch gametických buniek. Gaméty sú špecializované bunky, ktoré nesú polovicu genetických informácií jednotlivca, ktorý ich produkuje, otca a matka (sú to haploidné bunky).

Ľudské embryonálne kmeňové bunky v bunkovej kultúre. Ryddragyn v angličtine Wikipedia [verejná doména]

Všetky gaméty produkované zvieraťa sú tvorené zo špeciálnej bunkovej línie známej ako zárodočná línia, ktorá sa vyvíja podľa komplexného súboru špecifických signálov. Tieto bunky predstavujú hlavnú „prenosovú“ cestu genómu a cytosolické zložky z jednej generácie do druhej.

Zárodočné bunky sú zodpovedné za procesy špekulácie a vývoja, pretože sa vyskytujú zmeny, ktoré sa vyskytujú v týchto. Okrem toho tieto bunky sprostredkujú prenos dedičných chorôb rodičov na svoje deti, najmä v ľudskej bytosti.

[TOC]

Charakteristiky zárodočných buniek

Zárodočné bunky sú „pluripotentné“ alebo „totipotentné“ embryonálne bunky, to znamená, že sa dajú diferencovať takmer v akomkoľvek type buniek za vhodných podmienok a signálov. Okrem toho sú to kompetentné bunky pre svoju „autenrováciu“, pretože sú zodpovední za svoju vlastnú regeneráciu.

Tieto bunky sú jediné, ktoré sú schopné produkovať gaméty, ktoré sú bunky, ktoré môžu tvoriť nový organizmus, vlastnosť, ktorú ostatné bunky embrya stratia, keď sa líšia.

Niektorí autori ich potom považujú za „kmeňové bunky“ druhu, pretože tvoria orgány, ale nových jednotlivcov. Podobne sú tieto bunky hlavným prostriedkom, ktorým sa druh vyvíjajú a sú vozidlami na prenos dedičných chorôb, najmä u ľudí.

Zadky bunky produkujú gaméty prostredníctvom procesov známych ako meióza a gametogenéza (vajíčka a spermatogenéza u mnohých zvierat), ktoré sú charakteristické a jedinečné pre túto skupinu buniek.

Semenné tubuly so zrelými spermiou. Nefron [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/3.0)]

Výcvik

Zárodočné bunky sa počas embryonálneho vývoja odlišujú od iných somatických bunkových línií.

Ako sa to deje u niektorých bezstavovcov?

Drosophila melanogaster ovocná muška. Prevzaté a upravené z: Sanjay Acharya [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/4.0)]

U mnohých druhov, napríklad ovocné mušky D. Melangaster, Tieto bunky sú tvorené z prvotných buniek brostuly, ktoré „zdedili“ cytosolický determinant známy ako „zárodočná plazma“ alebo „zárodočná plazma“, to znamená veľmi konkrétne blastoméry.

Táto zárodočná plazma obsahuje štrukturálne prvky a niektoré Messenger RNA a počas vajíčok a oplodnenia to trpí.

Blastoméry, ktoré majú „zárodočnú plazmu“, sú rozdelené asymetricky a zdedia zárodočné plazmy na jednu dcérsku bunku. Keď embryo dosiahne gastrulu, potom sa začne ekvivalentné rozdelenie týchto buniek a populácia prvotných buniek zárodočnej línie sa rozširuje.

Ako sa to deje v ľudskej bytosti?

Na druhej strane u cicavcov ako človeka nebolo uvedené zapojenie „zárodočnej plazmy“ počas procesu tvorby prvotných zárodočných buniek, ale skôr špecifikácia tejto línie je určená interakciami bunkových buniek.

Môže vám slúžiť: Cromafin bunky: charakteristiky, histológia, funkcie

Prvotné zárodočné bunky, v počiatočných štádiách embryogenézy, sa nachádzajú v akejsi kompartmente ošetrenej extra a u ľudí sa to vyskytuje blízko tretieho týždňa vývoja.

Akonáhle je definovaná línia prvotných buniek, migrujú na samičie alebo mužské gonády, kde sa aktivujú procesy vagenézy alebo spermatogenézy.

Interakcia prvotných buniek so somatickými bunkami gonád, okrem prítomnosti sexuálnych chromozómov a iných materských faktorov, je to, čo definuje stanovenie pohlavia v zárodočnej línii, hoci tento proces sa môže značne meniť medzi druhom a iným.

Diferenciálna expresia génu

Na to, aby ste si vzali počiatočnú „separáciu“ somatických buniek a zárodočných buniek, prvá vec, ktorá sa stane.

Počas svojho procesu tvorby tieto bunky tiež migrujú z miesta, kde pochádzajú na špecifické miesto, kde sa vytvoria pohlavia, ktoré sú tkanivami produkujúcimi dospelými gametami.

Migrácia buniek sa dosahuje aj aktiváciou celého migračného „strojového zariadenia“ a rôznych mechanizmov „sprievodcov“, ktoré sa týkajú viacerých genetických a epigenetických faktorov (ktoré sa týkajú modifikácie nukleotidovej sekvencie).

Migrácia

Prvotné zárodočné bunky, ktoré vedú k vzniku „skutočných“ zárodočných buniek, sa tvoria ďaleko od miesta, kde sa vyvíjajú, a aby sa etablovali, musia migrovať do miest, kde sa nachádzajú vaječníky a semenníky, ktoré sú ženy a mužské pohlavné pohlavné žľazy.

Spočiatku sa počas gastracie pozorujú prvotné zárodočné bunky ako bunkový klaster na spodku alantoidov, čo je extraembrionárna membrána, ktorá sa tvorí ako evaginácia primárneho tráviaceho traktu embrya.

Gastulácia diblistického zvieraťa. 1 blastický. 2-gastrula. Pidalka44 [verejná doména]

V tomto štádiu prvotné bunky získavajú polarizovanú morfológiu a niektoré experimenty ukázali, že pri mobilizácii predlžujú dlhé procesy.

Následne sa to prejavia v zadnom čreve a potom sa objavia z čreva chrbta a migrujú laterálne, kolonizujú genitálne hrebene.

Keď sa prvotné bunky pohybujú zo zadného čreva k spojivovému tkaniva, ktoré ho obklopuje, druhé predlžuje a tvorí črevné mezentery (tkanivo, ktoré pokrýva tenké črevo a spája ho brušnou stenou) stena čreva.

Kontrolné mechanizmy

Príchod prekurzorových buniek do gonadálneho tkaniva je regulovaný somatickými bunkami týchto štruktúr, ktoré zjavne majú na prvý účinok „chemoatracent“.

Experimentálne sa preukázalo, že expresia génu známeho ako Fragilis Má to veľa spoločného s vývojom motility v primárnych zárodočných bunkách.

Môže vám slúžiť: cytoskelet

Tento gen.

Niektorí autori sa však domnievajú, že migračná cesta týchto buniek je kontrolovaná na úrovni životného prostredia, namiesto toho, aby bola autonómnym procesom.

Pri prechode smerom k gonádam a raz v nich tieto bunky sa množia mitózou a vytvárajú viac klonov, ktoré dokážu zvýšiť počet jedincov v bunkovej populácii.

Typy zárodočných buniek

Akonáhle primárne zárodočné bunky dosiahnú svoje konečné tkanivá, sú vyvinuté v ženských zárodočných bunkách alebo v mužských zárodočných bunkách, ako je to v prípade, a endogénne a exogénne signály, ktoré dostávajú.

Ženské gonády sú vaječníky a mužské gonády sú semenníky. Akonáhle je v týchto tkanivách, prvotné bunky sa vynásobia vysokou rýchlosťou, ale vzorce tejto mitotickej proliferácie sa medzi nimi líšia.

Existujú teda dva typy zárodočných buniek známych ako vajíčka a spermatogónie.

Ženské zárodočné bunky: vajíčka

Vajíčka. Zdroj: Chassot A-A, Gregoire EP, Lavery R, ​​Taketo MM, Rooij DG, a kol. [CC po 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licencie/o/3.0)]

Ovogonie sú mitoticky aktívne bunky. Počas embryonálneho vývoja sú intenzívne rozdelené, konkrétne od druhého do piateho mesiaca tehotenstva u ľudí, ktorý sa vytvoril až do viac ako 7 miliónov týchto buniek, hoci niektoré sú prirodzene degenerované.

Tieto bunky nie sú v postnatálnych štádiách opäť rozdelené mitózou, ale pravidelne sa líšia. V posledných štádiách vývoja plodu sa však začnú deliť meiózou, čo je proces, ktorý zostáva v „zatknutí“ až do začiatku puberty.

Mužské zárodočné bunky: spermatogónie

Proliferácia spermatogónie je trochu odlišná od šírenia oogonie, pretože hoci sa začínajú formovať a množiť sa v embryonálnych semenníkoch, zachovávajú si svoju schopnosť rozdeliť sa v celom prakticky po celom postnatálnom živote.

Seminiferné kanáliky semenníkov sú interne vymedzené s germinatívnymi spermatogóniami a niektoré populácie zložené z týchto buniek sú rozdelené mitózou. Na začiatku puberty začnú skupiny spermatogonia (primárne spermatocyty) deliť meiózou, aby vyškolili sekundárne spermatocyty, ktoré spôsobia vznik spermáda haploidu.

Mutácie

Zárodočné bunky sú „továrne“, v ktorých „vozidlá“ prenosu informácií o generácii na ďalšiu. Podobne sú tieto bunky veľmi dôležité pre evolučné procesy, pretože takmer každá utrpená modifikácia bude vytlačená v potomstve.

Môžeme povedať, že DNA všetkých buniek organizmu je náchylná na mutácie a napriek tomu, že mutácie v somatických bunkách sú dôležité v kontexte mnohých chorôb a iných podmienok, tieto nie vždy presahujú život života jednotlivec Porta.

Mutácie v zárodočnej línii na druhej strane prispievajú priamo k evolučným genetickým procesom, pretože tieto zmeny sa môžu presunúť z jednej generácie na druhú cez gaméty a zygote.

Z týchto dôvodov môžu byť mutácie v zárodočných bunkách viditeľné iba v potomstve a to veľmi často závisí, homozygotnosť alebo heterozygozita postihnutých génov u každého rodičovského.

Môže vám slúžiť: chromatín: typy, charakteristiky, štruktúra, funkcie

Príčiny mutácií v zárodočnej línii sú mnohé, pretože sa môžu vyskytnúť v reakcii na endogénne alebo exogénne signály. Niektoré z týchto mutácií spôsobujú choroby, ktoré môžu byť zdedené materskou líniou alebo otcovskou líniou, v závislosti od prípadu.

Nádory v zárodočných bunkách

Nekontrolované rozdelenie buniek takmer akéhokoľvek tkaniva v ľudskom tele, ako aj v prípade iných zvierat, môže mať za následok tvorbu nádorov, ktoré môžu byť benígne alebo malígne.

Tie, ktoré vznikajú z zárodočných buniek, sa zvyčajne nazývajú novotvary a môžu byť:

- Germinómy

- Teratómy

- Embryonálne karcinómy

- Endodermálne sínusové nádory

- Koriokarcinómy

Tieto nádory sa môžu pravidelne vyskytovať vo vnútorných oblastiach gonád, hoci môžu súvisieť aj s proliferáciou alebo aberantnou migráciou prvotných zárodočných buniek, čo naznačuje, že sa môžu objaviť v rôznych oblastiach tela.

Elektronická mikrografia intratubulárnej neoplázie zárodočných buniek v semenníkoch alebo „seminóme“ (zdroj: Nephron [CC BY-SA (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/3.0)] Via Wikimedia Commons)

Nádory spojené s prvotnou zárodočnou bunkovou líniou sú známe ako klíčky, zatiaľ čo embryonálne karcinómy sú tie, ktoré pochádzajú z embryonálnych „materských“ buniek alebo odvodených buniek.

Zvyčajne sa odstránia prvotné zárodočné bunky, ktoré sa tvoria na extragonadálnych miestach, ale teratómy sú aberantné výrastky extragonadálnych zárodočných buniek, ktorým sa podarilo prežiť, a ktoré sa skladajú z náhodných zmesí diferencovaných tkanív, ako sú chrupavka, vlasy alebo zuby.

Endodermálne sínusové nádory sú tie, ktoré sú tvorené z buniek odvodených z extrambriónových tkanív a ktoré sú diferencované, ktoré tvoria endodermálny vrece Vitellín. Ak je naopak nádor vytvorený v trofoblastickej vrstve, nazýva sa to choriokarcinóm.

Nádory zárodočných línií vo vaječníkoch predstavujú asi 20% všetkých nádorov vaječníkov, sú prúdy dievčat a mladých ľudí do 20 rokov a takmer vždy o teratómoch zlej prírody.

Medzi nimi majú významné dysgerminómy, ktoré sú tuhé a mäsité nádory, ktoré majú mäkký kryt, zložené z agregátov polygonálnych vzhľadov, s výraznými plazmatickými membránami a veľkým počtom cytosolických granúl.

Odkazy

1. Carlson, B. M. (2018). Ľudská embryológia a vývojová biológia elektronická kniha. Elsevier Health Sciences.
2. Jennings, m. Tón., Gelman, r., & Hochberg, f. (1985). Intrakraniálne nádory zárodočných buniek: Prírodná história a patogenéza. Journal of NeuroSirurgy, 63 (2), 155-167.
3. Kurman, r. J., & Norris, h. J. (1977). Zhubné nádory vaječníka zárodočných buniek. Human Patology, 8 (5), 551-564.
4. Molyneaux, K., & Wylie, C. (2004). Migrácia buniek NATM nater. International Journal of Development Biology, 48 (5-6), 537-543.
5. Chĺpky, e., Foreboscco, a., & Schlessinger, D. (2011). Tvorba zárodočných buniek z embických kmeňových buniek a použitie jadier somatických buniek v oocytoch. Annals of New York Academy of Sciences, 1221 (1), 18.
6. Richardson, B. A., & Lehmann, R. (2010). Mechanizmy usmerňujúca migrácia buniek NATM: stratégie rôznych organizácií. Prírodné hodnotenie biológie molekulárnych buniek, jedenásť(1), 37-49.
7. Goren, m. (2010). Bunková biológia životného cyklu zárodočných buniek. Súčasné stanovisko v bunkovej biológii, 22 (6), 707.
8. Wylie, C. (1999). Zárodočné bunky. Cell, 96 (2), 165-174.