Karakteristiske kimceller, dannelse, typer, migrasjon

4857
Robert Johnston

De bakterie celler de er forløpercellene til kjønnsceller i de dyrene med seksuell reproduksjon. De er embryonale forløpere som skiller seg fra flere somatiske cellelinjer (soma = kropp) veldig tidlig i utviklingen av de fleste arter.

Nesten alle organismer som reproduserer seksuelt, stammer fra sammensmeltingen av to gametiske celler. Kjønnsceller er spesialiserte celler som bærer halvparten av den genetiske informasjonen til individet som produserer dem, faren og moren (de er haploide celler).

Humane embryonale stamceller i cellekultur. Ryddragyn på engelsk Wikipedia [Public domain]

Alle kjønnsceller produsert av et dyr er dannet fra en spesiell cellelinje kjent som kimlinjen, som utvikler seg i henhold til et komplekst sett med spesifikke signaler. Disse cellene representerer den viktigste "overførings" -veien til genomet og cytosoliske komponenter fra en generasjon til en annen..

Kjønnsceller er ansvarlige for prosessene for spesiering og evolusjon, siden det er endringene som skjer i disse som overføres fra en generasjon til den neste. I tillegg er disse cellene de som formidler overføring av arvelige sykdommer fra foreldre til sine barn, spesielt hos mennesker..

Artikkelindeks

  • 1 Kjennetegn på kjønnsceller
  • 2 Trening
    • 2.1 Hvordan forekommer det hos noen virvelløse dyr??
    • 2.2 Hvordan skjer det hos mennesker??
    • 2.3 Differensiell uttrykk for gener
  • 3 Migrasjon
    • 3.1 Kontrollmekanismer
  • 4 typer kimceller
    • 4.1 Kvinnelige kjønnsceller: oogonia
    • 4.2 Mannlige kjønnsceller: spermatogonia
  • 5 mutasjoner
  • 6 Kimcelletumorer
  • 7 Referanser

Kjønnscellens egenskaper

Kimceller er "pluripotente" eller "totipotente" embryonale celler, det vil si at de kan skille seg ut i nesten hvilken som helst celletype under de rette forhold og signaler. I tillegg er de kompetente celler for sin "selvfornyelse", siden de er ansvarlige for sin egen regenerering..

Disse cellene er de eneste som er i stand til å produsere kjønnsceller, som er cellene som kan danne en ny organisme, en egenskap som de andre cellene i et embryo mister når de skiller seg ut..

Noen forfattere anser dem da som "stamceller" til en art, siden de ikke danner organer, men nye individer. Likeledes er disse cellene det viktigste virkemidlet som arter utvikler seg og er kjøretøyene for overføring av arvelige sykdommer, spesielt hos mennesker..

Kjønnsceller produserer kjønnsceller gjennom prosesser kjent som meiose og gametogenese (oogenese og spermatogenese hos mange dyr), som er karakteristiske og unike for denne gruppen celler..

Seminiferous tubules med moden sædceller. Nephron [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]

Opplæring

Kjønnsceller skilles tidlig ut fra andre somatiske cellelinjer under embryonal utvikling.

Hvordan forekommer det hos noen virvelløse dyr?

Fruktflue Drosophila melanogaster. Tatt og redigert fra: Sanjay Acharya [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)]

I mange arter, for eksempel fruktflue D. melanogaster, Disse cellene er dannet av urceller i blastula som har "arvet" en cytosolisk determinant kjent som "kimplasme" eller "kimplasme", det vil si veldig spesielle blastomerer.

Nevnte kimplasme inneholder strukturelle elementer og noe messenger-RNA, og under oogenese og befruktning gjennomgår den forskjellige cytosoliske bevegelser, for senere å danne primordiale celleklynger i blastula-stadiet, noe som vil gi opphav til primære kimceller.

Blastomerene som har "kimplasma" deler seg asymmetrisk, og arver kimplasmen til en enkelt dattercelle. Når embryoet når gastrula-stadiet, begynner den likeverdige delingen av disse cellene og populasjonen av urceller i kimlinjen utvides..

Hvordan skjer det i mennesket?

Hos pattedyr som mennesker, derimot, har ikke involvering av et "kimplasme" blitt rapportert under prosessen med primordial kimcelledannelse, men spesifikasjonen av denne linjen bestemmes av celle-celle-interaksjoner..

Urkimceller, i de tidlige stadiene av embryogenesen, ligger i et slags ekstra embryonalt rom, og hos mennesker skjer dette rundt den tredje uken med utvikling.

Når førstecellelinjen er definert, vandrer de mot kvinnelige eller mannlige kjønnsorganer, hvor oogenese- eller spermatogeneseprosessene aktiveres, henholdsvis..

Samspillet mellom primellcellene med de somatiske cellene i gonadene, i tillegg til tilstedeværelsen av kjønnskromosomene og andre moderfaktorer, er det som definerer bestemmelsen av kjønn i kimlinjen, selv om denne prosessen kan variere betydelig mellom en art og en annen.

Differensiell genuttrykk

For at den første "separasjonen" av somatiske celler og kjønnsceller skal finne sted, er det første som oppstår, et differensialuttrykk av gener, siden i kimlinjen de somatiske linjens karakteristiske gener blir undertrykt for å starte "programmet Germ cellegenetikk.

I løpet av dannelsesprosessen migrerer disse cellene også fra der de kommer til det spesifikke stedet der kjønnsorganene vil dannes, som er det kjønnsfremkallende vevet hos den voksne..

Cellemigrering oppnås også gjennom aktivering av et helt trekkende "maskineri" og forskjellige "veiledende" mekanismer, som har å gjøre med flere genetiske og epigenetiske faktorer (som ikke har noe med modifikasjonen av nukleotidsekvensen å gjøre).

Migrasjon

Primordiale kjønnsceller, de som gir opphav til de "sanne" kimcellene, dannes langt fra der de utvikler seg, og for å etablere seg, må de migrere til stedene der eggstokkene og testiklene ligger, som er kvinnelige og mannlige kjønnsorganene..

Primordiale kimceller blir opprinnelig sett under gastrulering som en klynge av celler ved bunnen av allantois, som er en ekstraembryonal membran som danner som en utstrømning fra embryoets primære fordøyelseskanal..

Gastrulering av et diblastisk dyr. 1-Blastula. 2-Gastrula. Pidalka44 [Offentlig domene]

I dette stadiet får primordiale celler en polarisert morfologi, og noen eksperimenter har vist at de utvider lange prosesser når de mobiliseres..

Senere blir disse tydelige i tarmen og kommer deretter ut fra tarmryggen og migrerer lateralt og koloniserer kjønnsryggene..

Når primellcellene beveger seg fra tarmen til det omkringliggende bindevevet, forlenges sistnevnte og danner tarmmesenteriet (vevet som leder tynntarmen og forbinder det med bukveggen), en prosess som oppstår mens celler dukker opp gjennom veggen av tarmen.

Kontrollmekanismer

Ankomsten av forløpercellene mot gonadevevet styres av de somatiske cellene i nevnte strukturer, som tilsynelatende utøver en "kjemoattraktiv" effekt på førstnevnte..

Det er eksperimentelt vist at ekspresjonen av et gen kjent som fragilis har mye å gjøre med utviklingen av motilitet i urkimceller.

Dette genet er involvert i cellecelleadhesjonsprosesser og i kontrollen av cellesyklusen, så det mistenkes at regulering av adhesjonsprosesser kan være avgjørende for igangsetting av migrasjonsprosessen.

Imidlertid anser noen forfattere at migrasjonen av disse cellene kontrolleres på miljønivå, i stedet for å være en autonom prosess..

På vei til kjønnsorganene og en gang i dem, multipliserer disse cellene med mitose, og genererer flere kloner som klarer å øke antall individer i cellepopulasjonen..

Kimcelletyper

Når de første kjønnscellene når sitt definitive vev, utvikler de seg til kvinnelige kjønnsceller eller mannlige kimceller, avhengig av tilfelle og de endogene og eksogene signalene de mottar..

De kvinnelige kjønnsorganene er eggstokkene og de mannlige kjønnsorganene er testiklene. En gang i disse vevene multipliserer primordialcellene med stor hastighet, men mønstrene for denne mitotiske spredning varierer mellom de to..

Det er altså to typer kimceller kjent som oogonia og spermatogonia..

Kvinnelige kjønnsceller: oogonia

Oogonia. Kilde: Chassot A-A, Gregoire EP, Lavery R, ​​Taketo MM, de Rooij DG, et al. [CC BY 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)]

Oogonia er mitotisk aktive celler. De deler seg intenst under embryonal utvikling, spesielt fra den andre til den femte måneden av svangerskapet hos mennesker, med som opptil mer enn 7 millioner av disse cellene dannes, selv om noen degenererer naturlig.

Disse cellene deler seg ikke med mitose igjen i postnatale stadier, men skiller seg i stedet periodisk. I løpet av de siste stadiene av fosterutviklingen begynner de imidlertid å dele seg med meiose, en prosess som forblir i "arrestasjon" til begynnelsen av puberteten..

Mannlige kjønnsceller: spermatogonia

Spredningen av spermatogonia er noe forskjellig fra oogonia, fordi til tross for at de begynner å formes og formere seg i embryonale testikler, opprettholder de sin evne til å dele seg gjennom praktisk talt hele livet etter fødselen..

De seminiferous kanalene i testiklene er internt avgrenset med spermatisk spermatogonia, og noen av populasjonene som består av disse cellene deler seg med mitose. I begynnelsen av puberteten begynner grupper av spermatogonia (primære spermatocytter) å dele seg med meiose for å danne sekundære spermatocytter som vil gi opphav til haploide spermatider..

Mutasjoner

Kjønnsceller er "fabrikkene" der "kjøretøyene" for overføring av informasjon fra generasjon til generasjon produseres. Likeledes er disse cellene av stor betydning for evolusjonære prosesser, siden nesten alle modifikasjoner de gjennomgår vil være påtrykt avkommet..

Vi kan si at DNA til alle cellene i en organisme er utsatt for mutasjoner, og selv om mutasjoner i somatiske celler er viktige i sammenheng med mange sykdommer og andre forhold, strekker de seg ikke alltid utover organismenes levetid. bærer dem.

Germline mutasjoner, derimot, bidrar direkte til evolusjonære genetiske prosesser, siden disse endringene kan overføres fra en generasjon til den neste gjennom kjønnsceller og zygoter..

Av disse grunner kan mutasjoner i kimceller bare være synlige i avkommet, og dette avhenger veldig ofte av homozygositeten eller heterozygositeten til de berørte genene i hver av foreldrene..

Årsakene til kimlinjemutasjoner er mange, siden de kan oppstå som svar på endogene eller eksogene signaler. Noen av disse mutasjonene produserer sykdommer som kan arves gjennom morslinjen eller farslinjen, avhengig av tilfelle..

Kjønnscelletumorer

Den ukontrollerte delingen av celler i nesten hvilket som helst vev i menneskekroppen, så vel som hos andre dyr, kan føre til dannelse av svulster, som kan være godartede eller ondartede..

De som oppstår fra kjønnsceller kalles vanligvis svulster og kan være:

- Germinomes

- Teratomas

- Embryonale karsinomer

- Endodermale sinus svulster

- Choriocarcinomas

Disse svulstene kan forekomme regelmessig i de indre regionene i kjønnsorganene, selv om de også kan være relatert til spredning eller avvikende migrering av primordiale kjønnsceller, noe som innebærer at de kan vises i forskjellige områder av kroppen.

Elektronmikroskopi av intratubulær kimcelleneoplasma i testiklene eller "seminom" (Kilde: Nephron [CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)] via Wikimedia Commons)

Svulster assosiert med den primordiale kimcellelinjen er kjent som germinomer, mens embryonale karsinomer er de som stammer fra embryonale "stamceller" eller avledede celler..

Vanligvis elimineres de primordiale kimcellene som dannes i ekstragonadale steder, men teratomer er avvikende vekst av ekstragonadale kimceller som har klart å overleve, og som består av tilfeldige blandinger av differensierte vev som brusk, hud, hår eller tenner..

Endodermale sinustumorer er de som dannes fra celler avledet fra ekstraembryonale vev og som er differensierte, som danner endodermal eggeplomme. Hvis svulsten tvert imot dannes i det trofoblastiske laget, kalles det koriokarcinom.

Kjønnsceller i eggstokkene utgjør omtrent 20% av alle eggstokktumorer, er vanlige hos jenter og unge voksne opp til cirka 20 år, og er nesten alltid teratomer av ondartet karakter..

Blant disse har dysgerminomer blitt skilt ut, som er solide og kjøttfulle svulster som har et mykt deksel, sammensatt av aggregater av celler med et polygonal utseende, med fremtredende plasmamembraner og et stort antall cytosoliske granuler..

Referanser

  1. Carlson, B. M. (2018). Human Embryology and Developmental Biology E-book. Elsevier helsevitenskap.
  2. Jennings, M. T., Gelman, R., & Hochberg, F. (1985). Intrakranielle kimcelletumorer: naturhistorie og patogenese. Journal of neurosurgery, 63 (2), 155-167.
  3. Kurman, R. J., & Norris, H. J. (1977). Ondartede kimcelletumorer i eggstokken. Human patologi, 8 (5), 551-564.
  4. Molyneaux, K., & Wylie, C. (2004). Primordial kimcelle migrasjon International Journal of Developmental Biology, 48 (5-6), 537-543.
  5. Pelosi, E., Forabosco, A., & Schlessinger, D. (2011). Kimcelledannelse fra embryonale stamceller og bruk av somatiske cellekjerner i oocytter. Annaler fra New York Academy of Sciences, 1221 (1), 18.
  6. Richardson, B. E., & Lehmann, R. (2010). Mekanismer som styrer primordial kimcellemigrasjon: strategier fra forskjellige organismer. Naturomtaler Molekylær cellebiologi, elleve(1), 37-49.
  7. Van Doren, M. (2010). Cellebiologien i bakteriecellens livssyklus. Nåværende mening i cellebiologi, 22 (6), 707.
  8. Wylie, C. (1999). Bakterie celler. Cell, 96 (2), 165-174.

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.