Gametogeneza

Gametogeneza je biološki proces kojim diploidna ili haploidni prekursorska ćelija prolaze ćelijsku diobu i diferenciraju se da bi sazreli haploidni gameti. U zavisnosti od biološkog životnog ciklusa organizma, gametogeneza se javlja dijeljenjem putemmejoze diploidnih gametocita u različite gamete ili mitozom. Naprimjer, biljke proizvode gamete mitozom u gametofitima. Gametofiti nastaju iz haploidnih spora, nakon mejoze. Postojanje višećelijske, haploidne faze u životnom ciklusu između mejoze i gametogeneze takođe se naziva smjena generacija.

Kod životina uredi

Shema analogije u procesu sazrijevanja jajeta i razvoja spermatida, prema nihovim individualnim putevima. Oociti i spermatociti su istovremeno i gametociti. Jajne ćelije i spermatozoidi su potpune spolne ćelije. U stvarnosti, prvo polarno tijelo obično ugiba bez podjele.

Životinje proizvode gamete direktno putem mejoze iz diploidnih matičnih ćelija u organima koji se nazivaju gonade (sjemenici kod mužjaka i jajnici kod ženki). Mužjaci i ženke vrste koje se reprodukuju seksualno imaju različite oblike gametogeneze:

spermatogeneza (mužjaci)
oogeneza (ženke)

Faze uredi

Međutim, prije nego što se pretvori u gametogoniju, embrionski razvoj spolnih ćelija jednak je kod mužjaka i ženki.

Uobičajeni put uredi

Gametogonija se obično posmatra kao početna faza gametogeneze. Međutim, gametogonije su i same nasljednice primordijalnih zametnih ćelija (PGC) iz leđnog endoderma žumanjčane vrećice migriraju duž zadnjih crijeva na gonadni greben. Množe se sa mitozom i, nakon što dođu do gonadnog grebena u kasnoj embrionskoj fazi, nazivaju se gametogonije. Jednom kada se spolne ćelije razviju u gametogoniju, muške i ženske više nisu iste .

Individualni put uredi

Iz gametogonije, muške i ženske spolne ćelijee razvijaju se različito - muške spermatogenezom, a ženske oogenezom. Međutim, prema dogovoru, sljedeći obrazac je zajednički za oboje:

Tip	Ploidija/Ljudski hromosomi	Broj kopija DNK/hromatida	Proces
Gametogonija	Diploid (2n)/46	Prije replikacije 2C, poslije 4C 46 prije, 46 × 2 poslije	Gametocitogeneza (mitoza)
Primarni gametocit	Diploid (nN)/46	Prije replikscije 2C,poslije 4C poslije 46 prije, 46 × 2 a poslije	Gametidogeneza (mejoza I)
Sekundarni gametocit	Haploid (N)/23	2C / 46	Gametidogeneza (Mejoza II)
Gametida	Haploid (N)/23	C / 23
Gamet	Haploid (N)/23	C / 23

Gametogeneza in vitro uredi

In vitro gametogeneza (IVG) je tehnika razvijanja in vitro stvorenih spolnih ćelija, tj. „generiranja jajašaca i sperme iz pluripotentnih matičnih ćelija u posudi za kulturu"^[1] Ova je tehnika sada izvediva kod miševa i vjerojatno će imati budući uspjeh kod ljudi i neljudskih primata.

U gametangijama uredi

Gljive, alge i primitivne biljke stvaraju specijalizirane haploidne strukture zvane gametangije, gdje se gameti proizvode mitozom. U nekim gljivama, poput Zygomycota, gametangije su pojedinačne ćelije, na krajevima hifa, koje djeluju kao spolne čelije pri spajanju u zigot. Češće, gametangije su višećelijske strukture koje se diferenciraju u muške i ženske organe:

anteridija (muške)
arhegonija (ženske)

U cvjetnica uredi

U skrivenosjemenjačama, muške spolne ćelijee (uvijek dvije) nastaju unutar polenove cijevi (u 70% vrsta) ili unutar polenovog zrna (u 30% vrsta), dijeljenjem generativne ćelije u dva jezdra sperme. Ovisno o vrsti, to se može dogoditi dok se u prašniku formira polen (trićelijski polen) ili nakon oprašivanja i rast polenovoj cijevi (dvoćelijski polen u prašniku i u stigmi). Ženske spolne ćelije (ovule) stvaraju se unutar embrionske vrećice.

Mejoza uredi

Mejoza je centralno obilježje gametogeneze, ali prilagodljiva funkcija mejoze predmet je rasprave. Ključni događaj tokom mejoze je uparivanje homolognih hromosoma i rekombinacija (razmjena genetičkih informacija) između homolognih hromosoma. Ovaj proces promovira proizvodnju povećane genetičke raznolikosti među potomcima i rekombinacijsko popravljanje oštećenja u DNK koje se prenose na potomstvo. Da bi se objasnila adaptivne funkciju mejoze (kao i gametogeneze i spollnog ciklusa), neki autori ističu raznolikost,^[2] a drugi ističu popravak DNK.^[3]

Također pogledajze uredi

Reference uredi

^ Cohen, Glenn; Daley, George Q.; Adashi, Eli Y. (January 11, 2017). "Disruptive reproductive technologies". Science Translational Medicine. 9 (372): eaag2959. doi:10.1126/scitranslmed.aag2959. PMID 28077678. Arhivirano s originala, 13. 8. 2020. Pristupljeno January 16, 2017. In vitro gametogenesis (IVG)—the generation of eggs and sperm from pluripotent stem cells in a culture dish. Currently feasible in mice, IVG is poised for future success in humans and promises new possibilities for the fields of reproductive and regenerative medicine.
^ Harrison CJ, Alvey E, Henderson IR (2010). "Meiosis in flowering plants and other green organisms". J. Exp. Bot. 61 (11): 2863–75. doi:10.1093/jxb/erq191. PMID 20576791.
^ Mirzaghaderi G, Hörandl E (2016). "The evolution of meiotic sex and its alternatives". Proc. Biol. Sci. 283 (1838). doi:10.1098/rspb.2016.1221. PMC 5031655. PMID 27605505.

[ivg-1] Cohen, Glenn; Daley, George Q.; Adashi, Eli Y. (January 11, 2017). "Disruptive reproductive technologies". Science Translational Medicine. 9 (372): eaag2959. doi:10.1126/scitranslmed.aag2959. PMID 28077678. Arhivirano s originala, 13. 8. 2020. Pristupljeno January 16, 2017. In vitro gametogenesis (IVG)—the generation of eggs and sperm from pluripotent stem cells in a culture dish. Currently feasible in mice, IVG is poised for future success in humans and promises new possibilities for the fields of reproductive and regenerative medicine.

[pmid20576791-2] Harrison CJ, Alvey E, Henderson IR (2010). "Meiosis in flowering plants and other green organisms". J. Exp. Bot. 61 (11): 2863–75. doi:10.1093/jxb/erq191. PMID 20576791.

[pmid27605505-3] Mirzaghaderi G, Hörandl E (2016). "The evolution of meiotic sex and its alternatives". Proc. Biol. Sci. 283 (1838). doi:10.1098/rspb.2016.1221. PMC 5031655. PMID 27605505.

[1]

[2]

[3]