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

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

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

Uobičajeni put

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

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

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

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

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

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

Reference

^ 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]