Gametogonium - Gametogonium

Gametogonium (množné číslo gametogonie) jsou kmenové buňky pro gamety umístěné v pohlavních žlázách . Pocházejí z prvotních zárodečných buněk , které migrovaly do pohlavních žláz. Mužská gametogonie, která se během vývoje a dospělosti nachází ve varlatech, se nazývá spermatogonium (množné číslo spermatogonie). Samice gametogonie, známá jako oogonium (množné číslo oogonie), se nachází ve vaječnících vyvíjejícího se plodu a předpokládá se, že je vyčerpána při narození nebo po něm. Spermatogonie a oogonie jsou klasifikovány jako sexuálně diferencované zárodečné buňky.

Původ

Zárodečné buňky jsou specifikovány na počátku vývoje a mohou se diferencovat pouze na gamety . Segregace zárodečných buněk je často určována druhem, přičemž některé podstupují preformaci, kde jsou zárodečné buňky určovány mateřskými faktory před nebo bezprostředně po oplodnění a jiné podstupují epigenezi, kde je linie zárodečných buněk určena ze signalizace z okolních tkání . Preformace byla zpočátku vnímána jako častější než epigeneze, jak se objevuje v mnoha modelových organismech, jako je běžná ovocná muška , škrkavky a někteří obojživelníci . Epigeneze se od té doby ukázala být běžnějším mechanismem. Specifický mechanismus diferenciace zárodečných linií se u jednotlivých druhů liší.

Zvířecí modely

Myši a jiné druhy savců procházejí během vývoje epigenezí, kdy se zárodečné buňky oddělují od somatické linie během časné gastrulace , vyskytující se v embryonálním dni 7 u myší, a jsou odvozeny přímo z buněk proximálního epiblastu ve srovnání s extraembryonálním ektodermem . Před gastrulací nejsou epiblastové buňky dosud ve své roli buněk zárodečné linie a mohou působit jako prekurzory pro somatické buňky Matsui a Okamura, 2003. V této fázi mohou být buňky transplantované do proximálního epiblastu z jiných částí epiblastu také být diferencovány na buňky zárodečné linie. Potenciální buňky zárodečné linie jsou specifikovány extracelulární signalizací BMP4 , BMP2 a BMP8b z extraembryonálního ektodermu. Populace zárodečných buněk (~ 40 u myší) po specifikaci migruje do vyvíjejících se pohlavních žláz, kde se dále diferencují na gametogonii. Velká část výzkumu vývoje zárodečných buněk se provádí na zvířecích modelech . Živočišné modely jsou účinným výzkumným nástrojem kvůli shodnosti sexuální reprodukce, o které se předpokládá, že má stejné nebo podobné mechanismy napříč druhy. Většina výzkumů se provádí na myších, což vedlo k pokroku v porozumění diferenciaci zárodečných linií u všech savců, ale existují některé druhově specifické mechanismy, které nebyly studovány tak rozsáhle kvůli obtížnosti získávání lidských vzorků a etickým omezením lidských výzkum. Aby se tomu zabránilo, byly provedeny studie na lidských pluripotentních kmenových buňkách.

Lidský výzkum

Pluripotentní kmenové buňky se používají místo buněk in vivo při výzkumu vývoje zárodečných buněk, ale není bez problémů. O počátečních zárodečných buňkách je omezené množství informací, takže je obtížné zjistit, zda jsou výsledné buňky v kultuře stejné jako zárodečné buňky. Místo toho je výzkum založen na indukci buněk se stejnými nebo podobnými vlastnostmi, aby bylo možné studovat základní mechanismy diferenciace zárodečných buněk. Navíc je také obtížné srovnávat s předchozími studiemi, zejména proto, že většina byla provedena na myších a mezi druhy existují různé procesy.

Úloha pohlavních žláz

Gonády hrají důležitou roli ve vývoji zárodečných buněk a přeměňují bipotenciální buňky na gametogonii. Zárodečné buňky jsou bipotenciální v tom, že před migrací do pohlavních žláz jsou schopné tvořit spermatogonii nebo oogonii. Specifikace buď ženského nebo mužského osudu pro samotný organismus závisí také na vývoji pohlavních žláz, které se ještě musí diferencovat na éterické vaječníky nebo varlata. U myší začíná stanovení somatického pohlaví (tj. Stanovení ženských nebo mužských pohlavních žláz) v embryonální den 10,5 u myší, ale je dokončeno až ve 12,5 dne. Specifikace mužských somatických buněk zahrnuje gen Sry specifický pro chromozom Y, který reguluje specifikaci Sertoliho buněk a Leydigových buněk . Bez specifikace těchto buněk je tvorba pohlavních žláz regulována X-chromozomy, které tvoří vaječníky. Po dokončení osudu pohlavních žláz dojde k pohlavní specifikaci zárodečných buněk po 12,5-15,5 dnech. Specifikace pohlaví zárodečných buněk vyžaduje potlačení pluripotence a spoléhá na komunikaci mezi somatickými buňkami pohlavních žláz a zárodečných buněk. Mechanismy diferenciace mužů a žen jsou výrazně odlišné, protože populace spermií produkujících spermatogonii je zachována po celý vývoj i do dospělosti, na rozdíl od oogonie, která produkuje pouze oocyt in utero. Když zárodečné buňky dosáhnou pohlavních žláz, podrobí se proliferaci mitózou a po 13,5 dnech vývoje potkana začnou podstupovat meiózu ve vaječníku, ale v mitotické fázi ve varlatech jsou zastaveny. Ve vaječníku po mitóze prochází gametogonium meiózou , která je iniciována faktorem vnitřní kompetence DazL a vnější kyselinou retinovou , vylučovanou mezonefrosem . Kyselina retinová je hlavním faktorem meiózy, zvyšuje regulaci genů, včetně '' Stra8 '', '' Dmc1 '' a '' Sycp3 '', které všechny hrají roli v meióze. Samčí zárodečné buňky jsou chráněny před vnější signalizací, jako je kyselina retinová z mesonefros, buňkami Leydig a Sertoli.

Spermatogonium

Spermatogonium je populace kmenových buněk, která sídlí ve varlatech a podstupuje spermatogenezi za vzniku spermií . Zůstávají ve varlatech po celou dospělost.

Oogonium

Oogonium jsou kmenové buňky pro oocyty a dříve se o nich předpokládalo, že jsou vyčerpány během vývoje během produkce primárních oocytů. Některé z těchto kmenových buněk však byly nalezeny ve vaječnících myší a primátů.

Reference

externí odkazy

Convery, Paul (2012). Inkhorn's Erotonomicon: Advanced Sexual Vocabulary for Verbivores and Vulgarians . Troubador Publishing Ltd. ISBN 9781780883151. Vyvolány 8 January 2013 .