Desarrollo de la línea del germen

Las células que dan ocasión a los gametos a menudo son dejadas de lado durante la hendidura. Durante el desarrollo, estas células distinguirán en células germinales primordiales, emigrarán a la posición de la gónada y formarán la línea del germen del animal.

Creación de plasma del germen & células germinales primordiales

La hendidura en la mayor parte de animales segrega células que contienen el plasma del Germen de otras células. El plasma del germen con eficacia apaga la expresión génica para dar el genoma de la célula inerte. Las células que expresan el plasma del Germen se hacen células germinales primordiales (PGCs) que dará entonces ocasión a los gametos. El desarrollo de la línea del germen en mamíferos, por otra parte, ocurre por la inducción y no por un plasma del germen endógeno.

Plasma del germen en mosca de la fruta

El plasma del germen se ha estudiado detalladamente en Drosophila. El polo posterior del embrión contiene materiales necesarios para la fertilidad de la mosca. Este cytoplasm, plasma del polo, contiene los gránulos polares llamados de los materiales especializados y las células del polo son los precursores a células germinales primordiales.

El plasma del Polo se organiza por y contiene las proteínas y mRNA de los genes del grupo posteriores (como el oskar, nanos gene, de la época de los Tudor, vasa, y valois). Estos genes desempeñan un papel en el desarrollo de la línea del germen para localizar nanos mRNA al posterior y localizar determinantes de la célula germinal. La progenie de Drosophila con mutaciones en estos genes no puede producir células del polo y es así estéril, dando a estas mutaciones el nombre 'grandchildless'. Los genes Oskar, nanos y célula germinal menos (gcl) tienen papeles importantes. Oskar es suficiente para reclutar los otros genes para formar el plasma del germen funcional. Se requiere que Nanos prevenga mitosis y diferenciación somática y para las células del polo para emigrar para funcionar como PGCs (ver la siguiente sección). Gcl es necesario (pero no suficiente) para la formación de la célula del polo. Además de estos genes, Pgc el componente del gránulo polar bloquea phosphorylation y por consiguiente la activación del ARN polymerase II y cierra la transcripción.

Plasma del germen en anfibios

El plasma del germen similar se ha identificado en Anfibios en cytoplasm polar en el polo vegetal. Este cytoplasm se mueve al fondo del blastocoel y finalmente termina como su propio subconjunto de células endodermal. Estas células finalmente se hacen PGCs. La presencia de homologs de nanos y vasa también implica este plasma del germen como la determinación del germen.

Migración de células germinales primordiales

Moscas de la fruta

La primera fase de la migración en Drosophila ocurre cuando las células del polo se mueven pasivamente e infold en el midgut invagination. La migración activa ocurre a través de productos hidrófugos y attractants. La expresión de wunen en el endodermo repele el PGCs. La expresión de columbus y erizo atrae el PGCs a los precursores mesodérmicos de la gónada. Nanos se requiere durante la migración. Sin tener en cuenta el sitio de inyección PGC, PGCs son capaces de emigrar correctamente a sus sitios web objetivo.

Zebrafish

En zebrafish, los PGCs expresan dos CXCR4 transmembrane proteínas del receptor. El sistema señalado que implica esta proteína y su ligand, Sdf1, es necesario y suficiente para dirigir la migración PGC en el pescado.

Ranas

En ranas, los PGCs emigran a lo largo del mesentry al mesodermo gonadal facilitado por la matriz extracelular orientada con la fibronectina. También hay pruebas para el sistema CXCR4/Sdf1 en ranas.

Aves

En aves, los PGCs provienen del epiblast y emigran a anteriormente de la raya primitiva al canto germinal. Desde allí, usan vasos sanguíneos para encontrar su camino hacia la gónada. Es posible que el sistema CXCR4/Sdf1 se use.

Desarrollo de la línea del germen en mamíferos

No hay ningunas pruebas de un plasma del germen en mamíferos. Esto es pruebas para la especificación de células germinales por la inducción. BMP (Hueso Proteína de Morphogenetic) las señales del extraembryonic ectoderm activan la expresión de fragilis e influyen en las células hacia PGC. Las células que expresan fragilis se acumulan en la posterior de la raya primitiva y colectivamente expresan stella vía señales adicionales o interacciones entre sí. Blimp1, repressor general de la transcripción también se expresa. Estas células se hacen el PGCs. La migración de estos PGCs es similar a anfibios a lo largo de mesentery dorsal a los cantos genitales. El sistema CXCR4/Sdf1 y las fibras de fibronectina de orientación otra vez juegan un papel importante así como extensión filopodia. El análisis de la migración PGC en organismos diferentes concluye que las células son dirigidas a sus sitios web objetivo por señales de células somáticas a lo largo del camino migratorio.

Diferenciación de células germinales primordiales

En las gónadas, las células germinales se someten a spermatogenesis u oogenesis según si el sexo es masculino o femenino respectivamente.

Spermatogenesis

Las células madre del germen de Mitotic, spermatogonia, se dividen en mitosis para producir spermatocytes destinado a meiosis. Los spermatocytes se dividen en meiosis para formar spermatids. El post-meiotic spermatids differientate a través de spermiogenesis para hacerse espermatozoo maduro y funcional.

Oogenesis

Las células madre del germen de Mitotic, oogonia, se dividen en mitosis para producir oocytes primario destinado a meiosis. A diferencia de la producción de la esperma, oocyte producción no es continuo. Estos oocytes primarios comienzan meiosis, pero pausa en diplotene de meiosis I mientras en el embrión. Todos los oogonia y muchos oocytes primarios mueren antes del nacimiento. Después de la pubertad en primates, los grupos pequeños de oocytes y folículos se preparan para la ovulación avanzando a metaphase II. Sólo después de que la fertilización es meiosis completado. Meiosis es cuerpos polares productores asimétricos y oocytes con cantidades grandes del material para el desarrollo embrionario.

Véase también



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