The zárodečné buňky jsou to prekurzorové buňky gamet u zvířat se sexuální reprodukcí. Jsou to embryonální prekurzory, které se velmi brzy ve vývoji většiny druhů odlišují od mnoha linií somatických buněk (soma = tělo)..
Prakticky všechny organismy, které se pohlavně rozmnožují, vznikají fúzí dvou gametických buněk. Gamety jsou specializované buňky, které přenášejí polovinu genetické informace jedince, který je produkuje, otce a matky (jsou to haploidní buňky).
Všechny gamety produkované zvířetem jsou tvořeny speciální linií buněk známou jako zárodečná linie, která se vyvíjí podle komplexní sady specifických signálů. Tyto buňky představují hlavní „přenosovou“ cestu genomu a cytosolických složek z jedné generace na druhou..
Zárodečné buňky jsou odpovědné za procesy speciace a evoluce, protože jsou to změny, ke kterým v nich dochází, které se přenášejí z jedné generace na druhou. Tyto buňky navíc zprostředkovávají přenos dědičných onemocnění z rodičů na jejich děti, zejména na člověka..
Rejstřík článků
Zárodečné buňky jsou „pluripotentní“ nebo „totipotentní“ embryonální buňky, to znamená, že se za správných podmínek a signálů mohou diferencovat na téměř jakýkoli typ buňky. Kromě toho jsou kompetentními buňkami pro jejich „sebeobnovu“, protože jsou odpovědné za vlastní regeneraci..
Tyto buňky jsou jediné schopné produkovat gamety, což jsou buňky, které mohou tvořit nový organismus, což je vlastnost, kterou ostatní buňky embrya ztrácejí, když se odlišují..
Někteří autoři je tedy považují za „kmenové buňky“ druhu, protože netvoří orgány, ale nové jedince. Podobně jsou tyto buňky hlavním prostředkem, kterým se druhy vyvíjejí, a jsou prostředkem pro přenos dědičných chorob, zejména na člověka..
Zárodečné buňky produkují gamety procesy známými jako meióza a gametogeneze (oogeneze a spermatogeneze u mnoha zvířat), které jsou pro tuto skupinu buněk charakteristické a jedinečné..
Během embryonálního vývoje se zárodečné buňky odlišují brzy od ostatních linií somatických buněk.
U mnoha druhů, například ovocných mušek D. melanogaster, Tyto buňky jsou tvořeny z prvotních buněk blastuly, které „zdědily“ cytosolický determinant známý jako „germplasm“ nebo „germ plasm“, tj. Velmi konkrétní blastomery.
Uvedená germplasma obsahuje strukturní prvky a část poselské RNA a během oogeneze a oplodnění prochází různými cytosolickými pohyby, aby později vytvořila shluky prvotních buněk ve stádiu blastuly, které způsobí vznik prvotních zárodečných buněk.
Blastomery, které mají „zárodečnou plazmu“, se dělí asymetricky a dědí zárodečnou plazmu na jednu dceřinnou buňku. Když embryo dosáhne stádia gastruly, začne ekvivalentní dělení těchto buněk a populace primordiálních buněk zárodečné linie se rozšíří..
Na druhé straně u savců, jako je člověk, nebylo zaznamenáno zapojení „zárodečné plazmy“ během procesu tvorby prvotních zárodečných buněk, ale spíše je specifikace této linie určena interakcemi mezi buňkami..
Prvotní zárodečné buňky se v počátečních stádiích embryogeneze nacházejí v jakémsi mim embryonálním kompartmentu a u lidí k tomu dochází kolem třetího týdne vývoje.
Jakmile je primordiální buněčná linie definována, migrují směrem k ženským nebo mužským pohlavním žlázám, kde jsou aktivovány procesy oogeneze nebo spermatogeneze..
Interakce primordiálních buněk se somatickými buňkami pohlavních žláz, kromě přítomnosti pohlavních chromozomů a dalších mateřských faktorů, je to, co definuje stanovení pohlaví v zárodečné linii, i když se tento proces může mezi druhem a další.
Aby došlo k počáteční „separaci“ somatických buněk a zárodečných buněk, první věcí, která nastane, je diferenciální exprese genů, protože v zárodečné linii jsou charakteristické geny somatických linií potlačeny za účelem spuštění „programu Germ buněčná genetika.
Během svého procesu tvorby tyto buňky také migrují z místa, odkud pocházejí, do konkrétního místa, kde se vytvoří pohlavní žlázy, což jsou tkáně produkující gametu u dospělých..
Buněčné migrace je také dosaženo aktivací celé migrační „mašinérie“ a různých „vodících“ mechanismů, které mají co do činění s mnoha genetickými a epigenetickými faktory (které nemají nic společného s modifikací nukleotidové sekvence).
Prvotní zárodečné buňky, ty, které vytvářejí „pravé“ zárodečné buňky, se tvoří daleko od místa, kde se vyvíjejí, a aby se usadily, musí migrovat do míst, kde se nacházejí vaječníky a varlata, což jsou ženské a mužské pohlavní žlázy..
Prvotní zárodečné buňky jsou zpočátku vnímány během gastrulace jako shluk buněk na základně alantois, což je extraembryonální membrána, která se tvoří jako odtok z primárního zažívacího traktu embrya..
V této fázi získávají primordiální buňky polarizovanou morfologii a některé experimenty ukázaly, že při mobilizaci prodlužují dlouhé procesy..
Později se tyto projeví v zadním střevě a poté vycházejí ze střevního hřbetu a migrují laterálně a kolonizují genitální hřebeny..
Jak se primordiální buňky pohybují ze zadního střeva do okolní pojivové tkáně, ta se prodlužuje a vytváří intestinální mezentérii (tkáň, která lemuje tenké střevo a spojuje jej s břišní stěnou), což je proces, ke kterému dochází, když buňky vystupují přes zeď střeva.
Příchod prekurzorových buněk do gonadální tkáně je řízen somatickými buňkami uvedených struktur, které zjevně působí „chemoatraktivně“..
Experimentálně bylo prokázáno, že exprese genu známého jako fragilis má hodně co do činění s vývojem motility v prvotních zárodečných buňkách.
Tento gen se účastní procesu adheze mezi buňkami a řízení buněčného cyklu, takže existuje podezření, že regulace procesu adheze může být pro zahájení migračního procesu klíčová.
Někteří autoři se však domnívají, že migrační cesta těchto buněk je řízena na úrovni prostředí, místo aby šlo o autonomní proces..
Na cestě k pohlavním žlázám a jednou v nich se tyto buňky množí mitózou a vytvářejí více klonů, které dokáží zvýšit počet jedinců v buněčné populaci..
Jakmile primordiální zárodečné buňky dosáhnou svých definitivních tkání, vyvinou se do samičích zárodečných buněk nebo do zárodečných buněk mužského pohlaví, v závislosti na případu a endogenních a exogenních signálech, které dostávají..
Ženské pohlavní žlázy jsou vaječníky a mužské pohlavní žlázy jsou varlata. Jakmile jsou v těchto tkáních, primordiální buňky se množí velkou rychlostí, ale vzorce této mitotické proliferace se mezi těmito dvěma liší..
Existují tedy dva typy zárodečných buněk známé jako oogonia a spermatogonia..
Oogonia jsou mitoticky aktivní buňky. Během embryonálního vývoje se intenzivně dělí, konkrétně od druhého do pátého měsíce těhotenství u lidí, s nimiž se tvoří až více než 7 milionů těchto buněk, i když některé přirozeně degenerují.
Tyto buňky se v postnatálních fázích znovu nedělí mitózou, ale periodicky se diferencují. Během posledních fází vývoje plodu se však začínají dělit meiózou, což je proces, který zůstává „zatčen“ až do začátku puberty..
Šíření spermatogonie se poněkud liší od proliferace oogonie, protože navzdory skutečnosti, že se začínají formovat a množit v embryonálních varlatech, zachovávají si schopnost dělení prakticky po celý postnatální život..
Semenovité kanály varlat jsou vnitřně vymezeny germinativní spermatogonií a některé populace složené z těchto buněk se dělí mitózou. Na začátku puberty se skupiny spermatogonií (primární spermatocyty) začínají dělit meiózou a vytvářejí sekundární spermatocyty, které způsobí vznik haploidních spermatidů..
Zárodečné buňky jsou „továrny“, kde se vyrábějí „vozidla“ pro přenos informací z jedné generace na druhou. Podobně mají tyto buňky velký význam pro evoluční procesy, protože téměř každá modifikace, kterou podstoupí, bude na potomcích otisknuta..
Můžeme říci, že DNA všech buněk organismu je náchylná k mutacím, a přestože jsou mutace v somatických buňkách důležité v kontextu mnoha nemocí a jiných stavů, ne vždy přesahují délku života organismu. nese je.
Zárodečné mutace na druhé straně přímo přispívají k evolučním genetickým procesům, protože tyto změny lze přenášet z jedné generace na druhou prostřednictvím gamet a zygotů..
Z těchto důvodů mohou být mutace v zárodečných buňkách viditelné pouze u potomků, což velmi často závisí na homozygozitě nebo heterozygozitě postižených genů u každého rodiče..
Příčin zárodečných mutací je mnoho, protože se mohou objevit v reakci na endogenní nebo exogenní signály. Některé z těchto mutací produkují nemoci, které lze v závislosti na případu zdědit prostřednictvím mateřské linie nebo otcovské linie..
Nekontrolované dělení buněk v téměř jakékoli tkáni v lidském těle, stejně jako u jiných zvířat, může vést k tvorbě nádorů, které mohou být benigní nebo maligní..
Ty, které vznikají ze zárodečných buněk, se obvykle nazývají neoplazmy a mohou to být:
- Germinomy
- Teratomy
- Embryonální karcinomy
- Endodermální tumory sinusů
- Choriokarcinomy
Tyto nádory se mohou pravidelně vyskytovat ve vnitřních oblastech pohlavních žláz, i když mohou také souviset s proliferací nebo aberantní migrací prvotních zárodečných buněk, což znamená, že se mohou objevit v různých oblastech těla.
Nádory spojené s primordiální linií zárodečných buněk jsou známé jako germinomy, zatímco embryonální karcinomy jsou ty, které pocházejí z embryonálních „kmenových“ buněk nebo odvozených buněk..
Obvykle jsou prvotní zárodečné buňky, které se tvoří v extragonadálních místech, eliminovány, ale teratomy jsou aberantní výrůstky extragonadálních zárodečných buněk, kterým se podařilo přežít a které jsou tvořeny náhodnými směsmi diferencovaných tkání, jako je chrupavka, kůže, vlasy nebo zuby..
Endodermální sinusové nádory jsou ty, které se tvoří z buněk odvozených z extraembryonálních tkání a které se diferencují a tvoří endodermální žloutkový váček. Pokud se naopak nádor tvoří v trofoblastické vrstvě, nazývá se to choriokarcinom.
Zárodečné nádory vaječníků tvoří asi 20% všech nádorů vaječníků, jsou běžné u dívek a mladých dospělých do asi 20 let a jsou téměř vždy teratomem maligní povahy..
Mezi nimi byly rozlišeny dysgerminomy, což jsou pevné a masité nádory, které mají měkký obal složený z agregátů buněk polygonálního vzhledu s prominentními plazmatickými membránami a velkým počtem cytosolických granulí..
Zatím žádné komentáře