Állati embriogenezis

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2020. október 26-án felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 7 szerkesztést igényelnek .

Az embriogenezis  az a fiziológiai folyamat, amely során az embrió kialakulása és fejlődése megtörténik . Az embriogenezis az élőlények ontogenezisének kezdeti szakasza . Bár az embriogenezis jelensége mind a növény-, mind az állatvilágban, valamint a többsejtű gombák birodalmában ismert , ez a cikk csak az állatok embriogenezisének általános jellemzőivel foglalkozik, némi hangsúllyal a chordátumok és az embriogenezis jellemzőire. gerincesek , különösen emlősök .

Az embriogenezis folyamata a női ivarsejt fogantatásával  - a petesejt hím ivarsejtje általi megtermékenyítésével  - a spermiummal kezdődik . A megtermékenyített petesejt zigótát képez , egy új élő szervezet  egyetlen diploid sejtjét . Kedvező körülmények között a zigóta több egymást követő mitotikus osztódáson megy keresztül anélkül, hogy a keletkező sejtek teljes térfogata vagy tömege jelentősen megnőne. Ezt a folyamatot zúzásnak nevezik . Többsejtű embrió kialakulásához vezet. Ezután megkezdődnek a sejtdifferenciálódási folyamatok , amelyek következtében az embrió többrétegűvé válik (kétrétegű vagy először kétrétegű, majd háromrétegű). Kedvezőtlen körülmények között számos élőlényfajnál a zigóta korai szakaszában (sok állatnál a blastulát vagy blastocisztát is beleértve) átmeneti „hibernációba” esik, átmenetileg leállítva a további fejlődést. Ezt nevezik embrionális diapauzának . A növényekben hasonló jelenséget "magnyugalmi állapotnak" neveznek.

A méhlepényben lévő emlősöknél az "embriogenezis" kifejezés csak a méhen belüli fejlődés korai szakaszára vonatkozik , egészen a hisztogenezis , a morfogenezis és az organogenezis befejezéséig, és különösen a placenta érésének befejezéséig . Emberben az embrionális időszak a magzati fejlődés első 8 hetét (60 napját) vagy 23 Carnegie-stádiumot fedi le . Az emlősök méhen belüli fejlődésének következő szakaszait, az embriogenezissel ellentétben, már a létrehozott morfológiai struktúrák és szervek keretein belül, magzati fejlődésnek vagy magzati fejlődésnek nevezzük . Az embriót ebben a szakaszban magzatnak vagy magzatnak nevezik. Születés után újszülöttnek nevezik .

A petesejt spermium általi megtermékenyítése, zigóta fogantatása és kialakulása

Az anyai tojás kezdeti hosszanti aszimmetriával rendelkezik . Ebben izolálják az állati pólust , amelyben a sejtmag található (az embrió ezen végén a zúzódás eredményeként keletkezett sejtekből ezt követően ektoderma és mezoderma sejtek képződnek ), és a vegetatív pólus vagy a tojássárgája (a képződő sejtekből ) az embrió ezen végén történő zúzás eredményeként ezt követően endoderma sejtek képződnek ). Így a tojásnak kezdetben van egy tengelye, amely meghatározza a leendő embrió sejtjei számára a differenciálódás irányát a külső és a belső embrionális rétegekbe, majd az elülső-hátulsó tengelybe (a „fej-farok” tengely). A tojás aszimmetrikus mind keresztirányban, mind „felülről lefelé” - testében speciális testek vannak, amelyek beállítják a felső és alsó keresztirányú aszimmetriát és aszimmetriát, valamint a megfelelő fehérjék koncentráció-gradiensei, amelyek beállítják a tengelyek „felül / lent” és „jobbra / balra”. Ezek a fehérjekoncentráció gradiensek az anyai petesejt tengelyei mentén nagyon fontos szerepet játszanak az embriogenezis korai szakaszában, még a középső blastulációs átmenet és az embrió további fejlődését szabályozó specifikus embrionális gének kifejeződésének kezdete előtt. .

A tojást több rétegű védőmembrán borítja. Az első védőréteg, amely közvetlenül érintkezik a tojás membránjával , glikoproteinekből áll, és sárgája membránnak , sárgája membránnak vagy sárgája membránnak ( angolul  vitelline membrán ) nevezik. Emlősöknél ezt a réteget átlátszó membránnak ( lat.  zona pellucida ) nevezik. Az állatok különböző taxonjaiban az első membrán tetején lévő tojást borító sejtes és sejtmembránok eltérően helyezkednek el.

A megtermékenyítés vagy megtermékenyítés folyamata (más néven fogantatási folyamat , vagy szingámia ) a hím és női ivarsejtek fúziója egy új élő szervezet létrehozása érdekében. Állatoknál ez a folyamat magában foglalja a petesejt és a hímivarsejt fúzióját , ami zigóta vagy más szóval megtermékenyített petesejt kialakulásához vezet. Az adott állatfajtól függően ez a folyamat vagy a nőstény testén belül  - úgynevezett belső megtermékenyítés , vagy a külső környezetben, a nőstény testén kívül - az úgynevezett külső megtermékenyítés , vagy külső megtermékenyítés . .

A zigóta hasítása

Az embrionális fejlődés korai szakaszában a megtermékenyített zigóta többszörös osztódása történik az embrió teljes méretének növekedése nélkül vagy csaknem anélkül (azaz a keletkező sejtek mindegyike annyiszor kisebb, mint a zigóta eredeti mérete, az addig kialakult sejtek). Ezt a folyamatot zigóta hasításnak nevezik . Az eredmény egy kis csírasejtek csoportja, az úgynevezett morula . Emlősöknél a hasítás után, már 8 vagy 16 sejtes szakaszban (három vagy négy egymást követő osztódás) a kialakult sejtgömb éles tágulása következik be az intercelluláris tér növekedése miatt, amelyet ugyanilyen erőteljes csökkenés követ. sejtközi tér és a labda összmérete a kezdetinél kisebb értékre, valamint szoros intercelluláris kötelékek kialakulása, amelyek ezt követően a sejtközi jelek cseréjében játszanak szerepet. A folyamat időtartamára a sejtosztódás felfüggesztésre kerül, és a befejezése után folytatódik. Ezt a folyamatot "embrió tömörítésnek" nevezik, vagy az embrió tömörítésének, tömörítésének. Az emlős embriók tömörödésének folyamatát csak in vitro (in vitro) figyelték meg . Nem ismert, hogy hasonló folyamat játszódik -e le in vivo (élő szervezetben). Hasonló jelenség nem figyelhető meg olyan állatoknál, amelyek az evolúciós létra alsó fokain állnak. Azokat a sejteket, amelyek differenciálódni kezdenek, zúzás eredményeként alakulnak ki, egészen a blastula vagy blastocysta stádiumáig, blastomereknek , azaz a jövőbeli blastula vagy blastocysta sejtjeinek prekurzor sejtjeinek nevezzük .

A tojássárgája mennyiségétől függően a zigóta hasítása különböző módon történhet: holoblasztos vagy teljes hasításként, vagy meroblasztos vagy nem teljes hasításként. A holoblasztos vagy teljes hasítás azon állatfajok embrióiban megy végbe, amelyeknél a tojások nagyon kevés sárgáját tartalmaznak, különösen emlősöknél , beleértve a főemlősöket és az embert is, ahol a fejlődő embrió hamarosan táplálékot kap az anya testétől, a méhlepény , vagy az erszényes állatoknál az emlőmirigyek által kiválasztott tej révén , amelyekben a kölykök nagyon koraszülöttek, még nem teljesen befejeződött organogenezissel , és az anya tasakban érnek, annak belső falához tapadva, és tejjel táplálkoznak. A meroblasztos vagy nem teljes hasítás azon állatfajok embrióiban fordul elő, amelyek tojásai sok vagy sok sárgát tartalmaznak, például hüllőknél és madaraknál . Mivel ezeknél az állatfajoknál lassabban megy végbe a hasadás az embrió vegetatív vagy sárgája pólusán, ezért az embrió különböző pólusain a sejtek száma és mérete egyenetlen. Az állatpóluson sokkal több sejt található, és ezek kisebbek. Az ilyen embriót állatosítottnak nevezik (vagyis gyorsabban fejlődik az állati póluson). Éppen ellenkezőleg, a vegetatív (sárgája) póluson gyorsabban fejlődő embriót vegetalizáltnak nevezzük.

Azoknál az állatfajoknál, amelyeknél a megtermékenyített petesejt holoblasztos vagy teljes hasításon megy keresztül, a megtermékenyítés utáni első hasítás, amely két blasztomer kialakulásához vezet, mindig az állat-vegetatív tengely mentén történik. A második felosztás is mindig az állat-vegetatív tengelyre merőlegesen történik. Ettől a pillanattól kezdve azonban - négy blasztomer kialakulásának pillanatától - a keletkező blasztomerek további fragmentációja és térbeli szerveződése eltérően megy végbe a különböző állatfajokban. Mondhatjuk, hogy más a zúzási tervük vagy programjuk.

A hasítás vége az embriófejlődés következő fázisának, az úgynevezett midblastula átmenetnek a kezdetét jelenti .  Ebben a szakaszban kezdődik először a zigóta DNS- ének transzkripciója, és nemcsak az anyai, hanem az apai gének expressziója is .

A magzatvízben a morulasejtek kezdetben szorosan össze vannak kötve vagy forrasztva, de hamarosan újraszerveződnek, és egy külső réteget képeznek, az úgynevezett trofoblasztot , amely az embrió külső magzatvíz membránjává, pontosabban a magzati petévé válik (nem járul hozzá a magának az embriónak a fejlődését és szöveteinek kialakulását, és csak a külső környezettől való védelmét szolgálja), valamint a belső sejttömeget , amelyből a tényleges embrió fejlődik. A kialakult trofoblaszt és a belső sejttömeg nagy része között gyorsan elkezd felhalmozódni az úgynevezett magzatvíz . Ennek eredményeként a morula hólyaggá (vezikulummá) válik, amelyet blastulának vagy blastodermális vezikulának, blastoderma vezikulának, blasztocisztának , valamint csíravezikulának vagy embrionális magzati vezikulának neveznek. A fejlődő amniont blastodermának vagy csírabőrnek, csírabőrnek, csírabőrnek , csírahártyának vagy csíralemeznek is nevezik . A fejlődő petesejt egyik pólusán a belső sejttömeg továbbra is kapcsolatot tart a trofoblaszttal. Ezt a pólust embrionális pólusnak nevezik , mert ez jelzi azt a helyet, ahol a leendő embrió tovább fejlődik [1] .

A morula kialakulása

A zigóta zúzódása következtében kialakuló sűrű sejtgömböt morulának nevezzük . A tömörítés befejezése után "tömörített morulának" vagy "sűrű morulának" nevezik. Az ezt követő sejtosztódások gyorsan megduplázzák a sejtek számát (2, 4, 8, 16, 32, 64, 128…). A 128 sejtből álló állapotig és a sárgájával és/vagy magzatvízzel töltött buborékszerű szerkezet kialakulásáig - blastula , azaz a blastuláció előtt az embriót még mindig morulának hívják.

Blasztula vagy blasztociszta képződés

A zigóta hasadási időszaka után a fejlődő embrió a blastula stádiumba lép . Az állati blastula szerkezete eltérő lehet: üreges golyó formájában, amely megközelítőleg azonos méretű sejtekből áll (coeloblastula), üreges golyó formájában különböző méretű és szerkezetű sejtekkel (amphiblastula), epével töltött üregű labda (periblastula), lehet korong alakú ( discoblastula ). A blastula stádiumban közös a fejlődésben betöltött szerepe - az embrió a blastula stádiumban megkezdi a gasztrulációt - a csírarétegek kialakulása . A gasztruláció a blastoderma (blastula fal) alakjának megváltoztatásából áll ; A blastoderma különféle mozgásokat hajt végre: invaginációk, hajlítások, elmozdulások, aláfordulások, amelyek eredményeként többrétegű embrió képződik. A sejtek külső rétege alkotja az ektodermát, a belső réteg az endodermát, a középső réteg pedig a mezodermát. Minden többsejtű állat blasztula és csírarétege homológ egymással.

Emlősökben a blastuláció folyamata összetett. Az emlősök blastulájának szerkezete " discoblastula " típusú, és "csírakorongnak" nevezik. Az emlősök fejlődésének sajátossága, hogy a blastula stádiumot megelőzi a blasztociszta állapot . Annak ellenére, hogy külsőleg hasonlít a coeloblastulára, a blasztociszta nem blasztula, mivel a blasztociszta nem kezdi meg a gasztrulációt, és a blastocysta fala ( trofektoderma ) nem fejlődik csírarétegekké.

Csírarétegek (csírarétegek) kialakulása

Gastrula képződés

Neuruláció

Az idegrendszer alapelemeinek kialakulása - az ideglemez, majd - az idegpárna, majd - az idegcső és a notochord

A száj és a garat rudimentumainak kialakulása

Az embrionális szív és más primitív embrionális struktúrák kialakulása

Szomitogenezis

Hisztogenezis és morfogenezis

Organogenezis

Lásd még

Jegyzetek

  1. Mi az a sejt?
  2. Campbell, Neil A.; Reece, Jane B.; Biológia Benjamin Cummings, Pearson Education Inc. 2002.
  1. ↑ Yahoo (lefelé irányuló kapcsolat) . Yahoo . Letöltve: 2017. október 22. Az eredetiből archiválva : 2009. december 22. 

Linkek

  Ugrás a Wikidata elemre  Szótárak és enciklopédiák
Bibliográfiai katalógusokban