Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Гаметогенез - это биологический процесс, с помощью которого диплоидные или гаплоидные клетки-предшественники подвергаются клеточному делению и дифференцировке с образованием зрелых гаплоидных гамет . В зависимости от биологического жизненного цикла в организме , гаметогенеза происходит путем мейотического деления диплоидных гаметоцитов в различные гаметы, или путем митоза. Например, растенияпродуцируют гаметы посредством митоза в гаметофитах. Гаметофиты растут из гаплоидных спор после спорового мейоза. Существование многоклеточной гаплоидной фазы в жизненном цикле между мейозом и гаметогенезом также называют чередованием поколений .

У животных [ править ]

Схема, показывающая аналогии в процессе созревания яйцеклетки и развития сперматид по их индивидуальным путям. Ооциты и сперматоциты являются гаметоцитами. Яйцеклетки и сперматиды представляют собой полные гаметы. На самом деле первое полярное тело обычно умирает, не разделившись.

Животные производят гаметы непосредственно через мейоз из диплоидных материнских клеток в органах, называемых гонадами ( семенники у мужчин и яичники у женщин). Самцы и самки видов, размножающихся половым путем, имеют разные формы гаметогенеза:

  • сперматогенез (мужской)
  • оогенез (самка)

Этапы [ править ]

Однако до превращения в гаметогонию эмбриональное развитие гамет у самцов и самок одинаково.

[1] Общий путь [ править ]

Гаметогонии обычно рассматриваются как начальная стадия гаметогенеза. Тем не менее, сами по себе являются gametogonia наследников примордиальных зародышевых клеток (ПЗК) из дорсальной энтодермы из желточного мешка мигрируют по кишке к гонад хребта . Они размножаются путем митоза и, достигнув гребня гонад на поздней эмбриональной стадии, называются гаметогониями. После того, как половые клетки превратились в гаметогонии, они перестают быть одинаковыми у мужчин и женщин.

Индивидуальный путь [ править ]

У гаметогоний мужские и женские гаметы развиваются по-разному: мужские - за счет сперматогенеза, а женские - за счет оогенеза. Однако по соглашению для обоих характерен следующий шаблон:

Гаметогенез in vitro [ править ]

Гаметогенез in vitro (IVG) - это метод развития гамет , генерируемых in vitro , то есть «создание яиц и сперматозоидов из плюрипотентных стволовых клеток в культуральной чашке». [2] Этот метод в настоящее время применим на мышах и, вероятно, будет иметь успех в будущем у людей и нечеловеческих приматов. [2]

В гаметангии [ править ]

Грибы, водоросли и примитивные растения образуют специализированные гаплоидные структуры, называемые гаметангиями , в которых гаметы образуются посредством митоза. У некоторых грибов, таких как Zygomycota , гаметангии представляют собой отдельные клетки, расположенные на концах гиф , которые действуют как гаметы, сливаясь в зиготу . Чаще всего гаметангии представляют собой многоклеточные структуры, которые разделяются на мужские и женские органы:

  • антеридий (самец)
  • архегоний (самка)

В цветковых растениях [ править ]

У покрытосеменных мужские гаметы (всегда две) образуются внутри пыльцевой трубки (у 70% видов) или внутри пыльцевого зерна (у 30% видов) в результате деления генеративной клетки на два ядра сперматозоидов. В зависимости от вида, это может произойти во время формирования пыльцы в пыльнике (трехклеточная пыльца) или после опыления и роста пыльцевой трубки (пыльца двухклеточная в пыльнике и рыльце). Женские гаметы образуются внутри зародышевого мешка в яйцеклетке .

Мейоз [ править ]

Мейоз является центральным признаком гаметогенеза, но адаптивная функция мейоза в настоящее время является предметом дискуссий. Ключевым событием во время мейоза является спаривание гомологичных хромосом и рекомбинация (обмен генетической информацией) между гомологичными хромосомами. Этот процесс способствует увеличению генетического разнообразия среди потомства и рекомбинационной репарации повреждений ДНК, которые передаются потомству. Чтобы объяснить адаптивную функцию мейоза (а также гаметогенеза и полового цикла), некоторые авторы подчеркивают разнообразие [3], а другие - репарацию ДНК . [4]

См. Также [ править ]

  • Сперматогенез in vitro
  • Микрогаметогенез

Заметки [ править ]

  1. ^ Источники смешиваются при использовании этой системы нумерации. В некоторых источниках при написании «n» используется хроматидное число, а не число плоидности. Следовательно, гаметогоний и первичный гаметоцит будут иметь значение «4n», а не «2n» с «4c» для копий. Система, используемая ниже, была определена консенсусом Википедии и не обязательно должна использоваться в качестве окончательного источника по проблеме.

Ссылки [ править ]

  1. ^ Макриникола, Наталья; Миранда, Регина (август 2019). «Активное использование Facebook и настроение: когда цифровое взаимодействие становится неадаптивным» . Компьютеры в поведении человека . 97 : 271–279. DOI : 10.1016 / j.chb.2019.02.012 . ISSN  0747-5632 .
  2. ^ a b Коэн, Гленн; Дейли, Джордж К .; Адаши, Эли Ю. (11 января 2017 г.). «Подрывные репродуктивные технологии» . Трансляционная медицина науки . 9 (372). DOI : 10.1126 / scitranslmed.aag2959 . Проверено 16 января 2017 года . Гаметогенез in vitro (IVG) - образование яйцеклеток и сперматозоидов из плюрипотентных стволовых клеток в культуральной чашке. В настоящее время применимая на мышах IVG готова к будущему успеху у людей и обещает новые возможности в области репродуктивной и регенеративной медицины.
  3. ^ Харрисон CJ, Alvey E, Henderson IR (2010). «Мейоз у цветковых растений и других зеленых организмов» . J. Exp. Бот . 61 (11): 2863–75. DOI : 10.1093 / JXB / erq191 . PMID 20576791 . 
  4. ^ Mirzaghaderi G, Hörandl E (2016). «Эволюция мейотического пола и его альтернативы» . Proc. Биол. Sci . 283 (1838 г.). DOI : 10.1098 / rspb.2016.1221 . PMC 5031655 . PMID 27605505 .