ЗАРОДНЕ ЋЕЛИЈЕ: КАРАКТЕРИСТИКЕ, ФОРМАЦИЈА, ТИПОВИ, МИГРАЦИЈЕ - БИОЛОГИЈА - 2025

У ћелије заметка су прекурсор ћелије из гамета код животиња са полног размножавања. Они су ембрионални прекурсори који се разликују од више соматских ћелијских родова (сома = тело) врло рано у развоју већине врста.

Готово сви организми који се сексуално размножавају потичу од фузије две гаметичке ћелије. Гамете су специјализоване ћелије које носе половину генетских информација појединца који их производи, оца и мајке (то су хаплоидне ћелије).

Људске ембрионалне матичне ћелије у ћелијској култури. Риддрагин на енглеској Википедији

Све гамете које производи животиња формирају се из посебне линије ћелија познате као клица, која се развија према сложеном скупу специфичних сигнала. Ове ћелије представљају главни "преносни" пут генома и цитосолних компоненти с једне генерације на другу.

Зарасте ћелије су одговорне за процесе спецификације и еволуције, јер се промене које се у њима дешавају преносе са једне генерације на другу. Поред тога, ове ћелије посредују у преношењу наследних болести с родитеља на децу, посебно код људи.

Карактеристике клице ћелија

Зарађене ћелије су ембрионалне ћелије „плурипотентне“ или „тотипотентне“, односно могу се разликовати у готово било коју врсту ћелије под правим условима и сигналима. Даље, то су ћелије компетентне за њихову „самообнову“, јер су саме одговорне за своју регенерацију.

Ове ћелије су једине способне да стварају гамете, а то су ћелије које могу формирати нови организам, својство које остале ћелије ембриона губе током диференцијације.

Неки их аутори тада сматрају „матичним ћелијама“ неке врсте, јер оне не чине органе, већ нове јединке. Исто тако, ове ћелије су главно средство којим се еволуирају врсте и су носиоци преноса наследних болести, посебно код људи.

Зародне ћелије производе гамете процесима познатим као мејоза и гаметогенеза (оогенеза и сперматогенеза код многих животиња), који су карактеристични и јединствени за ову групу ћелија.

Семиниферне тубуле са зрелом спермом. Непхрон

обука

Зародне ћелије се рано разликују од осталих соматских ћелијских линија током ембрионалног развоја.

Како се то дешава код неких бескраљешњака?

Воћна муха Дросопхила меланогастер. Преузето и уредјено из: Сањаи Ацхариа

У многим врстама, као што је воћна мува Д. меланогастер, ове ћелије су формиране из примордијалних ћелија бластуле које су „наследиле“ цитосолну одредницу познату под називом „гермплазма“ или „заразна плазма“, тј. врло посебне бластомере.

Споменута гермплазма садржи структурне елементе и неку месна РНК, а током оогенезе и оплодње она се подвргава различитим цитосолним покретима, да би касније у станици бластуле формирала примордијалне ћелијске кластере, што ће створити примордијалне клице.

Бластомере који имају "заразну плазму" дели се асиметрично, наслеђујући гермплазму у једној кћеркој ћелији. Када ембрион достигне фазу гаструле, тада почиње еквивалентна подела тих ћелија и популација примордијалних ћелија у клијавој линији се шири.

Како се то дешава код људи?

С друге стране, код сисара као што је човек, није забележено учешће „клице плазме“ током процеса формирања примордијалних клица, већ је спецификација ове линије одређена интеракцијама ћелија-ћелија.

Примордијалне клице ћелија, током ране фазе ембриогенезе, смештене су у својеврсно екстраембрионално одељење и код људи се то догађа око треће недеље развоја.

Једном када је дефинисана линија примордијалних ћелија, они прелазе према женским или мушким гонадама, где се активирају процеси оогенезе или сперматогенезе.

Интеракција примордијалних ћелија са соматским ћелијама сполних жлезда, поред присуства полних хромозома и других фактора мајке, је оно што дефинише одређивање пола у клијавој линији, мада се тај процес може значајно разликовати између врста и других.

Диференцијална експресија гена

За почетно "одвајање" соматских ћелија и ћелија клица, прво што се јавља је различита експресија гена, јер су у клијавој линији потиснути карактеристични гени соматских линија да би се покренуо програм " Генетика ћелија.

Током процеса формирања ове ћелије се такође мигрирају одакле потичу до одређеног места на коме ће се формирати гонаде, а то су ткива која стварају гамете код одраслих.

Миграција ћелија се такође постиже активирањем читаве миграционе „машинерије“ и различитих „водећих“ механизама, који имају везе са вишеструким генетским и епигенетским факторима (који немају никакве везе са модификацијом нуклеотидне секвенце ).

Миграције

Примордијалне клице, оне које рађају „праве“ клице, формирају се далеко од места где се развијају и, да би се успоставиле, морају да пређу на места где се налазе јајници и тестиси, а то су женка и мушкарац. .

Примордијалне клице се у почетку током гаструлације виде као накупина ћелија на дну алантоиса, што је екстраембрионална мембрана која се формира као одлив из примарног пробавног тракта ембриона.

Гаструлација библастичне животиње. 1-Бластула. 2-Гаструла. Пидалка44

У овој фази, примордијалне ћелије стичу поларизовану морфологију, а неки експерименти су показали да продужују дуге процесе док су мобилизирани.

Касније, оне постају видљиве у задњем цреву, а затим излазе из цревног дорзума и мигрирају бочно, колонизирајући гениталне гребене.

Како се примордијалне ћелије премештају са стражњег црева у околно везивно ткиво, последње се продужава, формирајући цревну мезентерију (ткиво које повезује танко црево и повезује га са трбушним зидом), процес који се догађа док ћелије избијају кроз зид црева.

Механизми контроле

Долазак ћелија прекурсора у ткиво гонаде је под контролом соматских ћелија ових структура које очигледно делују "хемоатратантно" на прво.

Експресија гена познатог као фрагилис експериментално је показала да има пуно везе са развојем покретљивости у примордијалним клијеткама.

Овај ген је укључен у процесе адхезије ћелијских ћелија и у контролу ћелијског циклуса, па се сумња да би регулација адхезијских процеса могла бити пресудна за покретање процеса миграције.

Међутим, неки аутори сматрају да се пут миграције ових ћелија контролише на нивоу животне средине, уместо да представља аутономни процес.

На путу до гонада и једном у њима ове ћелије се умножавају митозом стварајући вишеструке клонове који успевају да повећају број јединки у ћелијској популацији.

Зародне врсте ћелија

Једном када приморске матичне ћелије дођу до дефинитивног ткива, оне се развијају у женске клице или мушке клице, овисно о случају и ендогеним и егзогеним сигналима које примају.

Женске гонаде су јајници, а мушке сполне жлезде. Једном у тим ткивима примордијалне ћелије се умножавају брзо, али обрасци ове митотске пролиферације се разликују између ове две.

Постоје две врсте клијалих ћелија познатих као оогонија и сперматогонија.

Женске клице: оогонија

Оогониа. Извор: Цхассот АА, Грегоире ЕП, Лавери Р, Такето ММ, ДГ Ро деиј, ет ал.

Оогонија су митотички активне ћелије. Интензивно се деле у току ембрионалног развоја, тачније од другог до петог месеца трудноће код људи, стварајући тако више од 7 милиона ових ћелија, мада су неке природно дегенериране.

Ове ћелије се не дијеле митозом поново у постнаталној фази, већ се периодично диференцирају. Међутим, током последњих фаза развоја фетуса, они се почињу делити мејозом, процесом који остаје у "хапшењу" до почетка пубертета.

Мушке ћелије: сперматогонија

Пролиферација сперматогоније донекле се разликује од оне оогоније, јер упркос чињеници да се оне почињу формирати и умножавати у тестису ембриона, оне задржавају своју способност да се дели на практично цео постнатални живот.

Семинозни канали тестиса интерно су омеђени герминативним сперматогонијама, а неке популације састављене од ових ћелија деле се митозом. Почетком пубертета групе сперматогоније (примарни сперматоцити) почињу да се деле мејозом да би формирали секундарне сперматоците који ће створити хаплоидне сперматиде.

Мутације

Клице ћелија су „фабрике“ у којима се производе „возила“ за пренос информација са једне генерације на другу. Исто тако, ове ћелије су од великог значаја за еволутивне процесе, јер ће готово свака модификација која су изложена утиснути на потомство.

Можемо рећи да је ДНК свих ћелија у организму склона мутацијама и премда су мутације у соматским ћелијама важне у контексту многих болести и других стања, оне се увек не шире изван животног века организма. појединац који их носи.

Мутације герлине, с друге стране, директно доприносе еволуцијским генетским процесима, јер се ове промене могу пренети из генерације у генерацију кроз гамете и зиготе.

Из тих разлога, мутације зародних ћелија могу бити видљиве само у потомству, а то врло често зависи од хомозиготности или хетеророзности погођених гена код сваког родитеља.

Узроци мутација гермлине су многи, јер се могу јавити као одговор на ендогене или егзогене сигнале. Неке од ових мутација производе болести које се могу наследити преко мајчинске или очинске линије, зависно од случаја.

Тумори зародних ћелија

Неконтролирана подјела ћелија у готово било којем ткиву у људском телу, као и код других животиња, може резултирати стварањем тумора, који могу бити бенигни или малигни.

Они који настају из клијалих ћелија обично се називају неоплазме и могу бити:

- Герминомас

- Тератомас

- Ембрионални карциноми

- Ендодермални тумори синуса

- Цхориоцарциномас

Ови тумори се могу редовно јављати у унутрашњим пределима гонада, мада се могу повезати и са пролиферацијом или абберантном миграцијом примордијалних клица, што имплицира да се могу појавити на различитим деловима тела.

Електронска микрографија интратубуларне неоплазме зародних ћелија у тестисима или „семиному“ (Извор: Непхрон виа Викимедиа Цоммонс)

Тумори повезани са примордијалном станичном линијом познати су под називом герминоми, док су ембрионални карциноми који потичу из ембрионалних "матичних" ћелија или изведених ћелија.

Обично се примордијалне клице које се формирају на екстрагонадалним местима одбацују, али тератоми су аберантни израсли екстрагонадних клијалих ћелија које су успеле да преживе и сачињене су од случајних мешавина диференцираног ткива, попут хрскавице, коже, косе или зуба.

Ендодермални тумори синуса су они који се формирају из ћелија изведених из екстраембрионалних ткива и који су диференцирани, који формирају ендодермални жуманце. Ако се, напротив, тумор формира у трофобластичном слоју, онда се то назива хориокарцином.

Герлински тумори јајника чине око 20% свих тумора јајника, уобичајени су код девојчица и млађих одраслих до отприлике 20 година и готово су увек тератоми злоћудне природе.

Између њих разликовали су се дисгерминоми, који су чврсти и меснати тумори који имају меко покривало, састављено од агрегата ћелија полигоналног изгледа, са истакнутим плазма мембранама и великим бројем цитосолних гранула.

Референце

1. Царлсон, БМ (2018). Е-књига о људској ембриологији и развоју. Елсевиер Хеалтх Сциенцес.
2. Јеннингс, МТ, Гелман, Р. и Хоцхберг, Ф. (1985). Интракранијални тумори ћелија: природна историја и патогенеза. Часопис за неурохирургију, 63 (2), 155-167.
3. Курман, РЈ и Норрис, ХЈ (1977). Малигни тумори јајних ћелија на јајнику. Људска патологија, 8 (5), 551-564.
4. Молинеаук, К., & Вилие, Ц. (2004). Примордијална миграција зародних ћелија. Међународни часопис за развојну биологију, 48 (5-6), 537-543.
5. Пелоси, Е., Форабосцо, А. и Сцхлессингер, Д. (2011). Формирање матичних ћелија из ембрионалних матичних ћелија и употреба соматских ћелијских језгра у ооцитима. Анали Њујоршке академије наука, 1221 (1), 18.
6. Рицхардсон, БЕ, & Лехманн, Р. (2010). Механизми који воде примарну миграцију зародних ћелија: стратегије различитих организама. Природа прегледи Молекуларна ћелијска биологија, 11 (1), 37-49.
7. Ван Дорен, М. (2010). Ћелијска биологија животног циклуса зародних ћелија. Тренутно мишљење о ћелијској биологији, 22 (6), 707.
8. Вилие, Ц. (1999). Ћелије заметка. Ћелија, 96 (2), 165-174.