Məlumat

Germ hüceyrələri və gametlər

Germ hüceyrələri və gametlər


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Sadəlövhcəsinə, mikrob hüceyrələrinin diploid olduğunu düşündüm (ən azı insan/siçan kimi diploid növlərdə). Sonra mikrob hüceyrələri meioz keçir və haploid olur. Düşündüm ki, bu, cinsi hüceyrələr deyil, gametlər (spermatozoid/yumurtalıq) adlandırılan bu törəmə hüceyrələri müəyyən edən kritik dəyişiklikdir. Bununla belə, oxudum ki, XX məməlilərin mikrob hüceyrələri embrional inkişaf zamanı mayozdan keçsə də, XY mikrob hüceyrələri doğuşdan sonra (yetkinlik dövrü) çox vaxt meyoz keçirmir. Bu o deməkdir ki, qadın gametləri insanlarda kişilərdən on il əvvəl yaranır. Germ hüceyrələrinin gametlərə diferensiallaşdığı zaman qəbul edilmiş tərif və terminologiya varmı?


Müşahidəniz doğrudur.

  1. Dişilərdə (XX məməli mikrob hüceyrələrinə malik olan) ooqoniyanın ilkin oositlərə çevrilməsi yolu ilə baş verən ilkin oositlərin əmələ gəlməsi prosesi ilə ooogenez başlayır. oositogenez. Oositogenez də tamamlanmışdır doğuşdan əvvəl və ya qısa müddət sonra.(1)

  2. "Germ hüceyrələri" ooqoniya adlanır. Ovumdur yox meyoz I-nin birbaşa məhsulu olan oosit, meyoz I-də birincili oosit əmələ gətirir və o, meioz II keçir gübrələmədən sonra vermək yumurta hüceyrəsi.

Ootid əmələ gələn yetişməmiş yumurta hüceyrəsidir gübrələmədən qısa müddət sonra, lakin yumurta hüceyrəsinə tam yetişmədən əvvəl. Beləliklə, ootid kimi sərf olunan vaxt dəqiqələrlə ölçülür... (2)

(Oogenezdə ootidin əslində heç bir əhəmiyyəti yoxdur, çünki o, yumurta hüceyrəsinə çox bənzəyir. O, yumurta hüceyrəsinə çevrilir.)

Bu diaqram bunu çox yaxşı yekunlaşdırır:

Eukaryotik Hüceyrələrdə Oogenez.(A) mitoz bölünmənin baş verdiyi ooqonium (B) diferensiasiya və meyoz I başlanır (C) birincili oosit (D) meyoz I tamamlanır və meyoz II başlayır (E) ikincili oosit (F) birinci qütb bədəni ( G) yumurtlama baş verməlidir və sperma penetrasiyasının (mayalanma) olması meioz II-nin tamamlanmasına səbəb olur (H) yumurtanın (I) ikinci qütb cismi... (3)

  1. Ümumiyyətlə güman edilir ki, oositogenez başa çatdıqda, gametositlərin davamlı olaraq yaradıldığı kişi spermatogenez prosesindən fərqli olaraq əlavə ilkin oositlər yaranmır.

  1. Kişilərdə yenə dediyiniz kimi, spermatogenez xayanın seminifer borularındakı cinsi hüceyrələrdən haploid spermatozoidlərin əmələ gəlməsi prosesidir. Buradakı mikrob hüceyrələri spermatoqoniyadır. Ancaq burada spermatogenezin başlanğıcı baş verir yetkinlik. Beləliklə, kişilər yetkinlik yaşına çatdıqda, adətən 10-16 yaşlarında sperma istehsal etməyə başlayırlar.(4)

(Proses demək olar ki, oogenezə bənzəyir, bunu ətraflı başa düşmək istəyirsinizsə, sizə vikipediya səhifəsindən başlamağı tövsiyə edərdim.)

Xalları götürün:

  • Diploid cinsi hüceyrədən əmələ gələn ilk haploid hüceyrə yumurta hüceyrəsi/spermatoqoniya deyil.

  • Yumurta mayalanmadan sonra, sperma isə yetkinlik dövründə əmələ gəlir.

  • Oogenez doğuşdan sonra başlayır, spermatogenez isə yetkinlik dövründə başlayır.

1- https://en.wikipedia.org/wiki/Oogenesis

2- https://en.wikipedia.org/wiki/Immature_ovum#Ootid

3-https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/1a/Oogenesis.svg

4- https://en.wikipedia.org/wiki/Spermatogenez


Germ hüceyrəsi

A germ hüceyrəsi cinsi yolla çoxalan orqanizmin gametlərini əmələ gətirən hər hansı bioloji hüceyrədir. Bir çox heyvanlarda mikrob hüceyrələri ibtidai zolaqdan yaranır və embrionun bağırsağı vasitəsilə inkişaf etməkdə olan cinsi vəzilərə köçür. Orada onlar mayozdan keçirlər, ardınca yumurta və ya sperma kimi yetkin gametlərə hüceyrə diferensiasiyası baş verir. Heyvanlardan fərqli olaraq, bitkilərdə erkən inkişafda təyin olunmuş mikrob hüceyrələri yoxdur. Bunun əvəzinə, mikrob hüceyrələri çiçəkli bitkilərin çiçək meristemi kimi yetkinlərdəki somatik hüceyrələrdən yarana bilər. [1] [2] [3]


Germ hüceyrələri ilə somatik hüceyrələr arasındakı fərq

Hüceyrələr, hamımızın bildiyi kimi, insanlarda və digər canlılarda həyatın əsas vahidləridir. Hamımızın bildiyi kimi, hüceyrələr 1600-cü illərdə cənab Hooke tərəfindən kəşf edilmişdir. O vaxtdan bəri, həyatın funksional və ya əsas və ya ən kiçik vahidi olduğu bilinirdi. Onlara həyatın tikinti materialları da deyilir.

İki əsas hüceyrə növü var. Bunlar eukaryotik və prokaryotik hüceyrələrdir. Eukaryotik hüceyrələr çox səviyyəli və ya çox hüceyrəli canlı orqanizmlərdə, prokaryotik hüceyrələr isə adətən bakteriya və siyanobakteriyalar kimi mikroorqanizmlərdə olur. Mikrob hüceyrələri və somatik hüceyrələr dediyiniz şeylər də var. Gəlin fərqləri həll edək.

Germ hüceyrələri istehsal və çoxalma qabiliyyətinə malik hüceyrələrdir. Cinsi çoxalma yolu ilə canlı orqanizmlərdə gametlər əmələ gətirirlər. Canlı orqanizmlərin əksəriyyətində, məsələn, heyvanlarda, mikrob hüceyrələri embrionun bağırsağından gəlir və sonra cinsi vəzilərə köçür və səyahət edir. Bu gametlər mitoz prosesi ilə əmələ gəlmir. Bununla birlikdə, gametlər meioz prosesi ilə əmələ gəlir. Gametlər buraxdıqları qız hüceyrələrindən yalnız bir dəst xromosom ehtiva edir.

Somatik hüceyrə isə gamet hüceyrəsi deyil. Çoxhüceyrəli orqanizmlərdə də rast gəlinir. Germ hüceyrələrində yalnız bir xromosom dəsti varsa, somatik hüceyrədə diploid sayda xromosom olur. "Somatik" yunan sözündən yaranıb, "bədən" mənasını verir. Əgər mikrob hüceyrələri embrionun bağırsağından gəlibsə, somatik hüceyrələr qanda, birləşdirici toxumada, sümüklərdə, dəridə və daxili orqanlarda tapıla bilər. Cinsi hüceyrələr prosesi meioz yolu ilə əmələ gəlirsə, somatik hüceyrələr mitoz və sitokinez prosesi ilə əmələ gəlir. Bu, bu çoxalma prosesi vasitəsilə köhnə və zədələnmiş hüceyrələri əvəz etməyə və yaratmağa davam edir.

Cinsi hüceyrələr insanlar kimi orqanizmlərdə çoxalma anlayışında həyati əhəmiyyət kəsb edir, çünki bu hüceyrə növü bizim necə təkamül edə biləcəyimizi izah edə bilər. Digər tərəfdən, somatik hüceyrələr bizə orqanlara, sümüklərə və toxumalara necə sahib ola biləcəyimizi söyləyə bilər, çünki bu tip hüceyrələr bu tip strukturlardan məsuldur.

1.Germ hüceyrələrində yalnız bir xromosom dəsti var, somatik hüceyrədə diploid sayda xromosom var.
2.Germ hüceyrələri embrionun bağırsağından gəldi, sonra somatik hüceyrələr qanda, birləşdirici toxumada, sümüklərdə, dəridə və daxili orqanlarda tapıla bilər.
3.Germ hüceyrələrinin prosesi mayoz yolu ilə istehsal olunur somatik hüceyrələr mitoz və sitokinez prosesi ilə istehsal olunur.


Primordial Germ Hüceyrələri: Cari Bilik və Perspektivlər

Sonsuzluq çox tez-tez baş verən bir vəziyyətdir və normal məhsuldarlığı nəyin müəyyən etdiyini başa düşmək xəstələrə kömək etmək üçün çox vacibdir. Sonsuzluğun səbəbləri çoxdur və müalicə tez-tez arzu olunan hamiləliyə səbəb olmur, xüsusən də funksional gametlərin çatışmazlığı olduqda. İnsanlarda primordial germ hüceyrəsi (PGC) gametlərə: spermatozoidlərə və ya oositlərə doğru fərqlənəcək əsas fərqlənməmiş kök hüceyrə növüdür. Kök hüceyrə biologiyası və fərqləndirmə protokollarının inkişafı ilə PGC, sonsuz cütləri müalicə etmək üçün yeni terapevtik imkan təmin edən pluripotent kök hüceyrələrdən əldə edilə bilər. Son tədqiqatlar canlı siçan balalarının in vitro diferensiallaşdırılmış kök hüceyrələrindən əldə edilə biləcəyini göstərdi ki, bu da bu nəticələrin insana tərcüməsinin daha yaxın olduğunu göstərir. Buna görə də, bu araşdırmanın məqsədi sonsuzluğun müalicəsi üçün həm tədqiqatda, həm də tibbi tətbiqdə istifadə perspektivini göstərən PGC haqqında mövcud bilikləri ümumiləşdirməkdir.

Rəqəmlər

Vaxt cədvəli və siqnallar...

Primordial mikrob hüceyrələrinin (PGC) tənzimlənməsində iştirak edən vaxt cədvəli və siqnallar...

Pluripotent gövdədən gametlərin yaradılması...

Pluripotent kök hüceyrələrdən (PSC) gametlərin yaradılması. Primordial germ hüceyrələri (PGC), embrion mikrob…


Germ hüceyrələri ilə somatik hüceyrələr arasındakı fərq

Germ hüceyrələri ilə Somatik Hüceyrələr arasındakı əsas fərq, mikrob hüceyrələrinin somatik hüceyrənin xromosom sayının yarısı qədər yeni bir şəxsin reproduktiv hüceyrələrini yaratmasıdır. Somatik hüceyrələr reproduktiv hüceyrələrdən (germ hüceyrələrindən) başqa canlı orqanizmin müntəzəm hüceyrələridir.

Germ Hüceyrələri Somatik Hüceyrələrə qarşı

Germ hüceyrələr bir orqanizmin gametlərini meydana gətirən canlı hüceyrəyə aiddir, somatik hüceyrələr isə bir orqanizmin bədənində inkişaf edən hər hansı bir bioloji hüceyrədir, yəni çoxhüceyrəli bir orqanizmdə fərqlənməmiş kök hüceyrə və ya gametosit. Somatik hüceyrələr bitki hüceyrəsi kimi də tanınır. Bir çox heyvanda mikrob hüceyrələri ilkin xəttdə başlayır və embrionun bağırsağı vasitəsilə inkişaf etməkdə olan cinsi vəzilərə köçür. Məməlilərdə somatik hüceyrələr bütün daxili orqanları, sümükləri, dəriləri, birləşdirici toxumaları və qanı təşkil edir. Məməlilərdə rüşeym hüceyrələrindən yumurta və spermatozoidlər əmələ gəlir, mayalanma zamanı birləşərək ziqot adlı hüceyrə əmələ gətirir və bu hüceyrələr embrionun hüceyrələrinə diferensiallaşır. Cinsi hüceyrələrdə mutasiya baş verdikdə cinsi nəsillə növbəti nəslə keçir. İnsan bədənində təxminən 220 növ somatik hüceyrə mövcuddur və cinsi çoxalmada iştirak etmədikləri üçün heç vaxt nəsillərinə keçmirlər. Germ hüceyrələri cinsi çoxalma zamanı mitozla yanaşı, mayoz keçirə bilən və haploid gametlər istehsal edə bilən yeganə hüceyrələrdir. Somatik hüceyrələr yalnız heyvanların bədəninin bütün digər hüceyrələrinin tikinti bloklarını təşkil edən aseksual çoxalma zamanı mitozla bölünür.

Müqayisə Diaqramı

Germ HüceyrələriSomatik hüceyrələr
Qametə çevrilmə potensialı olan embrion hüceyrə.Germ hüceyrələrindən başqa bədənin bütün hüceyrələri.
Ploid
Bir xromosom dəsti.İki xromosom dəsti.
Fərqləndirmə
Fərqləndirmək mümkün deyil.Müxtəlif bədən hüceyrələrinə bölünə bilər.
Mövcudluq
Yalnız reproduktiv sistemdə mövcuddur.Bədənin hər yerində mövcuddur.
Mutasiya
nəslə keçdi.Nəsillərə daşınmır.
Reproduksiya
əsasən cinsi çoxalma.aseksual çoxalma.
Rəqəmlər
Rəqəmlərdə/rəqəmlərdə çox azdır.Bədən hüceyrələrinin əksəriyyətində mövcuddur.
Nümunələr
Sperma və yumurta hüceyrələri.Əzələ hüceyrəsi, mədə hüceyrələri, sinir hüceyrələri

Germ Hüceyrələri nədir?

Cinsi hüceyrələr gametlərin yaranmasına səbəb olan və bir xromosom dəstini qız hüceyrələrə aid edən və genetik məlumatı gələcək nəsillərə ötürə bilən hüceyrədir, çünki onlar nəsillər arasında əlaqədir, çünki onlar bəzən ölməzdirlər. Germ hüceyrələri həm meiozun, həm də mitozun meydana gəldiyi yeganə hüceyrələrdir. Germ hüceyrələrinin irsiyyətinə germ xətti deyilir. Cinsiyyət hüceyrələrinin düzülüşü bir çox heyvanlarda parçalanma, məməlilərdə və quşlarda isə qastrulyasiya zamanı epiblastda başlayır. Bəzən mutasiya baş verir, məsələn, cinsi hüceyrə şişi nadir bir xərçəngdir və bütün yaşlarda insanlara, əsasən də uşaqlara təsir edə bilər və bütün xərçəng hallarının 4% -ni təşkil edir. Cinsi hüceyrələr canlı orqanizmlərdə cinsi çoxalma yolu ilə gametləri çoxalda və istehsal edə bilən hüceyrələrdir, məsələn, heyvanlar kimi canlı orqanizmdəki mikrob hüceyrələri embrionun bağırsağından gələn cinsiyyət vəzilərinə köçür və səyahət edir. Germ hüceyrələri bizim necə təkamül edə biləcəyimizi və insanlar kimi orqanizmlərdə çoxalmanın qavranılmasında həyati əhəmiyyət kəsb edə biləcəyimizi izah edə bilər.

Nümunələr

Qadının kişi və yumurta hüceyrələrinin sperma hüceyrələri.

Somatik hüceyrələr nədir?

Bədənin sperma və gametdən başqa nizamlı hüceyrəsinə somatik hüceyrələr deyilir. Somatik hüceyrələr yalnız mitozla bölünür və germ hüceyrələrindən başqa bütün hüceyrələri ehtiva edir və bədənin tikinti materiallarını təşkil edir. Tipik olaraq, somatik hüceyrələr insanlarda aseksual çoxalma zamanı mitoz yolu ilə istehsal olunur və insanın nüvəsində iki homoloji xromosom dəsti olduğu üçün diploid olur. Bəzi növlər poliploid və ya diploid somatik hüceyrələrdən ibarət ola bilər. Poliploid somatik hüceyrələr ümumiyyətlə bitkilərdə mövcuddur. İnsanlarda çoxhüceyrəli orqanizmdə davamlı mitoz hüceyrə bölünməsi baş verir və sperma hüceyrəsinin birləşməsindən diploid ziqot əmələ gəlir. İnsan bədənində üç trilyondan çox somatik hüceyrə var. Bu somatik hüceyrələr bədəndə birləşdirici toxuma, epitel toxuması, sinir toxuması və əzələ toxumaları kimi tanınan dörd əsas toxuma növünə paylanır. Toxumalar orqanları, orqanlar isə orqan sistemlərini təşkil edir. Mutasiyalar somatik hüceyrələrdə baş verir, çünki onlar cinsi çoxalmada heç bir rol oynamırlar, çünki təkamülə kömək edə bilmirlər. Klonlaşdırma heyvanların eyni genetik klonlarını istehsal etmək üçün istifadə olunur. Somatik hüceyrədə nüvə hüceyrədən çıxarılır və eyni növdən başqa bir fərdin yumurta hüceyrəsinə yeridilir. Heyvanın genetik materialı somatik hüceyrənin nüvəyə yeridilməsindən əvvəl çıxarılıb. Somatik hüceyrələr bizə sümüklərə, orqanlara və toxumalara necə sahib ola biləcəyimizi söyləyə bilər, çünki bu tip hüceyrələr bədənin strukturlarına cavabdehdir.

Nümunələr

Sümüklərdə, dəri əzələlərində və sinir hüceyrələrində mövcuddur.

Əsas fərqlər

  1. Germ hüceyrələr, gametlərə çevrilmə potensialı olan embrion hüceyrələrə aiddir, somatik hüceyrələr isə germ hüceyrələrindən başqa bədənin hər hansı bir hüceyrəsidir.
  2. Germ hüceyrələrində yalnız bir xromosom dəsti var, somatik hüceyrədə isə iki xromosom var.
  3. Cinsi hüceyrələr sümüklərdə, qanda, dəridə, birləşdirici toxumada və daxili orqanlarda ola bildiyi üçün embrionun bağırsağından, sonra isə somatik hüceyrələrdən keçdi.
  4. Cinsi hüceyrələr meioz yolu ilə inkişaf edir. Əksinə, somatik hüceyrələr mitoz və mayoz prosesi ilə inkişaf edir.
  5. Mikrob hüceyrələri fərqlənə bilməz, lakin somatik fərqlənə bilər.
  6. Cinsi hüceyrələr yalnız reproduktiv sistemdə, əksinə, somatik hüceyrələr bədənin hər yerində mövcuddur.
  7. Mikrob hüceyrələri çox azdır, bədən hüceyrələrinin əksəriyyətində isə somatik hüceyrələr mövcuddur.
  8. Germ hüceyrələri mutasiyanı növbəti nəsilə daşıdı, somatik hüceyrələrdəki mutasiya isə sonrakı nəslə keçə bilməz
  9. Cinsi hüceyrələr spermatozoidlərdə, yumurta hüceyrələri isə əzələlərdə, sümük toxumalarında və sinir hüceyrələrində somatik hüceyrələrdə olur.

Nəticə

Yuxarıdakı müzakirədən belə nəticəyə gəlmək olar ki, Germ hüceyrəsi bir gametə çevrilmə potensialına malik bir embrion hüceyrədir və somatik hüceyrələr mikrob hüceyrələrindən başqa bədənin hüceyrəsidir və mitozla bölünür. Hər iki hüceyrə çoxhüceyrəli orqanizmin yaranmasına töhfə verir.

Janet Uayt

Janet Uayt 2015-ci ildən Difference Wiki üçün yazıçı və bloqqerdir. O, Boston Universitetində elm və tibbi jurnalistika üzrə magistr dərəcəsinə malikdir. O, işdən başqa idman etməyi, oxumağı və dostları və ailəsi ilə vaxt keçirməyi sevir. Onunla Twitter @Janet__White-da əlaqə saxlayın


Gametes (sperma və yumurta) haploiddir və meiozla əmələ gəlir

Eukaryotik hüceyrələrin çoxu var diploid (2N), bu onların iki tam xromosom dəstini, orqanizmin valideynlərinin hər birindən bir dəst ehtiva etdiyini göstərir.. “Ploidy” bir hüceyrənin malik olduğu tam xromosom dəstlərinin sayıdır və “di” iki deməkdir, buna görə də diploid = iki nüsxədir. Diploid orqanizmlər cinsi yolla çoxaldıqda, ikisinin birləşməsi ilə yeni nəsillər əmələ gətirirlər. haploid gametlər (sperma və yumurta). Haploid (1N) hüceyrələrdə hər bir xromosomun bir nüsxəsi var. İki haploid gamet birləşdikdə, genetik məlumatlarını birləşdirirlər və nəticədə diploid nəsillər yaranır. Əgər gametlər haploid olmasaydı, o zaman diploid gametlərin birləşməsi nəticəsində tetraploid (4N) nəsil yaranardı ki, onların olması nəzərdə tutulduğundan iki dəfə çox xromosoma və öz növlərinin digər üzvlərindən iki dəfə çox xromosoma malik olardı.

Meioz diploid hüceyrələrdən haploid gametlər əmələ gətirən xüsusi hüceyrə bölünməsi prosesidir. Mitoz kimi, meyoz DNT replikasiyasına məruz qalmış diploid hüceyrə ilə başlayır. Lakin mitozdan fərqli olaraq, meyozun iki ardıcıl bölünməsi (meyoz I və meyoz II) var və nəticədə 4 haploid hüceyrə yaranır. Müqayisə üçün, mitozun yalnız bir bölünməsi var və 2 diploid hüceyrə ilə nəticələnir. Meiosis əsasən ploidliyi azaltmaq və DNT-ni gamet hüceyrələrinə ədalətli şəkildə yerləşdirmək üçün bir mexanizmdir.

Meiosis mirasın necə işləməsi üçün zəmin yaradır (bu, növbəti sinifimizin mövzusudur). I və II nömrəli iki hüceyrə bölməsinə bölünən meioz zamanı nə baş verir:

  • Meiosis I (aka “reduksiya bölgüsü”):
    1. Homoloji xromosomlar cütləşir və uç-uca uyğunlaşır (sinapsis) və homoloji xromosomlar arasında keçid (DNT dəyişdirmə) baş verir (Profaza I).
    2. Homoloji xromosom cütləri metafaza lövhəsi (metafaza I) boyunca düzülür.
    3. Homoloji xromosomlar ayrılır, biri bölünən hüceyrənin hər tərəfinə gedərək bu ayrılma haploid (1N hüceyrələr) yaradır, hər bir homoloji xromosom cütünün ayrılması müstəqil şəkildə baş verir, buna görə də iki qız hüceyrəsində ana və ata xromosomlarının bütün mümkün birləşmələri mümkündür. (anafaza I).
    4. Ayrılmış homoloji xromosomlar ətrafında nüvə zərfində islahatlar gedir sitokinez telofaza I-dən sonra iki haploid hüceyrə (telofaz I) əmələ gətirir.
  • Meiosis II əslində mitozla eynidir, ancaq hüceyrələr diploid əvəzinə haploiddir. Hüceyrələr, hər bir xromosomun iki eyni nüsxəsini (bacı xromatidləri) ehtiva edən haploid hüceyrələrlə meioza II daxil olur və bunlar meyoz II-nin sonunda iki yeni hüceyrəyə ayrılır.

Evə götürmə, meyozun istehsalı ilə nəticələnməsidir haploid hüceyrələr. Hüceyrələr meioz I-dən sonra əslində haploiddir, bu olduqca çaşqın görünür, lakin bu, doğrudur!

Budur, ümumi prosesi və meioz (yuxarı) və mitoz (aşağı) məhsullarını göstərən iki sadələşdirilmiş diaqram. Mitozun son nəticələrini I meyozun məhsulları ilə müqayisə edin və ilk mayoz bölünmədən sonra da şeylərin olduqca fərqli göründüyünü görə bilərsiniz:

Meiosis icmalı. Profaza I-də homoloji xromosomlar qoşalaşır və birinci bölmədə ayrılır (Meiosis I). Meiosis II-də bacı xromatidlər ayrılır. Şəkil krediti: Vikipediyadan Rdbickel.

Mitoza ümumi baxış. Şəkil krediti: Wikimedia Commons (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Major_events_in_mitosis.svg)

Və bu video meiozun ümumi görünüşünü təqdim edir:

Eukariotlarda xromosom sayı, N, haploid hüceyrədə və ya gametdə (sperma və ya yumurta hüceyrəsi) xromosomların sayına aiddir. Diploid hüceyrələr (qametlərimizdən başqa bədənimizdəki bütün hüceyrələr) 2N xromosomlara malikdir, çünki diploid orqanizm hər birində 1N xromosom olan 2 gametin birləşməsi nəticəsində yaranır. Xromosom sayı (ploidiya) baxımından xromosomları genetik məlumat paketləri kimi düşünmək faydalıdır. Bir cüt bacı xromatid (S fazasında DNT replikasiyasının nəticəsi) əslində yalnız bir xromosomdur, çünki onda yalnız bir valideyndən miras qalmış genetik məlumat (alellər) var. Mitozun sonunda qız hüceyrəsində hər biri tək xromatiddən ibarət olan bir cüt homoloji xromosom atadan və anadan allellərə malikdir və 2 xromosom kimi sayılır.

Aşağıdakı video hüceyrədə neçə xromosomun olduğunu (və beləliklə, həmin hüceyrənin ploid səviyyəsini) tanımaq üçün faydalı üsul təqdim edir:


Spermatogenez

Kişilər 10-16 yaşlarında yetkinlik yaşına çatdıqda sperma istehsal edə bilirlər. Gün ərzində təxminən 200 milyon sperma əmələ gəlir. Bu spermalar kişi testislərinin seminifer borularında olur. Bu vəziyyətdə seminifer borular sistematik dövriyyədən qan-testis baryeri ilə ayrılır.

Spermatogenez kişi cinsiyyət vəzilərində və ya testislərində baş verən sperma istehsalı prosesidir. İnsan testisləri germinal epitel hüceyrələri ilə örtülmüş çoxlu seminifer borulardan ibarətdir.

Bu germinal epitel spermatogenez prosesi ilə sperma istehsalında mühüm rol oynayır. Cücərmə hüceyrəsi həmçinin inkişaf etməkdə olan spermatozoidləri və ya spermaları qidalandırmaqda rolu olan sertoli hüceyrələri kimi tanınan bəzi somatik hüceyrələrdən ibarətdir.

Spermatogenez prosesini göstərən şəkil: Şəkil krediti-wikimedia Commons

Spermatogenez davamlı bir prosesdir və onu dörd fərqli başlıqda təsvir etmək olar:


Germ Hüceyrə nədir?

Bir germ hüceyrəsi ya sperma, ya yumurta, ya da erkən embrion ola bilər çoxhüceyrəli orqanizmlərin çoxalmasında iştirak edən hüceyrə. Germ hüceyrəsi əsasən genetik məlumatın gələcək nəsillərə ötürülməsindən məsuldur. Genetik məlumat daşıdığı üçün germ hüceyrə mutasiyaları da valideyndən nəslə ötürülə bilər. Germ hüceyrələrində yalnız bir xromosom dəsti var. Çoxalma prosesində hər bir valideyndən iki mikrob hüceyrəsi birləşdikdə ziqot əmələ gətirir. Ziqotda həm ana, həm də ata xromosomları var. Həm somatik, həm də germ hüceyrələr daha sonra yeni bir nəslə çevriləcək ziqotdan gəlir. Sperma hüceyrəsinin istehsalına spermatogenez, yumurtanın istehsalına isə oogenez deyilir.

İntratubulyar germ hüceyrəli neoplaziya


Germ Hüceyrə

Ümumi baxış

Germ hüceyrələri heyvanlarda cinsi çoxalmanın mərkəzi komponentidir. Onlar genomun və sitoplazmatik komponentlərin növbəti nəslə ötürülməsi yoludur. Bu marşrut mikrob hüceyrələrinə xas olan meioz və gametogenez proseslərini istifadə edir. Germ hüceyrələri kişi və qadın gametləri, sperma və mayalanmamış yumurtalar (oositlər və ya yumurtalar) yaratmaq üçün fərqlənir və haploid xromosom dəsti yaratmaq üçün meioz keçir. Daha sonra haploid gametlər birləşərək yeni bir fərd halına gələn diploid ziqot əmələ gətirir. Beləliklə, germ hüceyrələrinin vasitəçiliyi ilə cinsi çoxalma təkamül üçün vacib olan genetik müxtəliflik yaradır: meioz və gamet birləşmələri genetik olaraq bir-birindən fərqli və valideynlərdən hər hansı birindən fərqli olan nəsillər yaradır. Bir çox heyvanlarda gametləri meydana gətirəcək mikrob hüceyrələrindən ibarət rüşeym xətti və orqanizmin qalan hissəsini (bağırsaq və əzalar kimi toxumalar) təşkil edən hüceyrələrin əksəriyyətini ehtiva edən somatik nəsil var. Baxmaq olar ki raison d’être Çünki orqanizmin somatik hüceyrələri rüşeym xəttinin funksiyasını asanlaşdırmaqdan ibarətdir ki, onların genetik materialı gələcək nəslə ötürülür. Aşağıda mikrob hüceyrələrinin xüsusiyyətləri və onların inkişafı, ümumi mənada və onlara özünəməxsus xarakter verən xüsusi orqanizm nümunələri ilə təsvir edilmişdir.


Germ hüceyrələri vs gametes - Biologiya

Cinsi hüceyrələr insanlarda mitoz keçirən somatik hüceyrələrdən fərqli olaraq, mayoz keçirə bilən hüceyrələr olan gametləri əmələ gətirir. Gametes oogenez və spermatogenez yolu ilə haploid yumurta və sperma halına gələn diploid mikrob hüceyrələridir. Transkriptom təhlili göstərir ki, bütün insan zülallarının 77%-i (n=19670) germ hüceyrələrində aşkar edilir və bu genlərin 4545-i digər hüceyrə tipli qruplarla müqayisədə hər hansı mikrob hüceyrələrində yüksək ifadə nümayiş etdirir.

scRNA-seq-əsaslı mikrob hüceyrəsi transkriptomu digər hüceyrə növləri ilə müqayisədə hər bir spesifik mikrob hüceyrə tipində yüksək ifadəli genlərin sayını göstərən spesifiklik baxımından təhlil edilə bilər (Cədvəl 1). Yüksək ifadəli genlər üç alt kateqoriyaya bölünür:

  • Zənginləşdirilmiş hüceyrə növü: Müəyyən bir hüceyrə tipində hər hansı digər hüceyrə növü ilə müqayisədə ən azı dörd dəfə yüksək mRNA səviyyəsi.
  • Zənginləşdirilmiş qrup: 2-10 hüceyrə tipli qrupda hər hansı digər hüceyrə növü ilə müqayisədə ən azı dörd dəfə yüksək orta mRNT səviyyəsi.
  • Hüceyrə növü gücləndirilmişdir: Müəyyən hüceyrə tipində hüceyrədə mRNA səviyyəsi bütün digər hüceyrə tiplərindəki orta səviyyə ilə müqayisədə ən azı dörd dəfə yüksəkdir.


Cədvəl 1. Təhlil edilən germ hüceyrə tiplərində yüksəlmiş ifadənin bölünmüş spesifiklik kateqoriyalarında genlərin sayı.

Hüceyrə növü Zənginləşdirilmiş hüceyrə növüQrup zənginləşdirildiHüceyrə növü gücləndirilmişdirÜmumi yüksəldi
Spermatoqoniya 54 155 448 657
Spermatositlər 65 310 810 1185
Erkən spermatidlər 231 1311 1616 3158
Gec spermatidlər 61 1185 1286 2532
Hər hansı bir mikrob hüceyrələri 411 1453 2681 4545

scRNA-seq və antikor əsaslı zülal profilindən istifadə edərək germ hüceyrələrində yüksəlmiş genlərin dərin təhlili bu zülalların müxtəlif növ germ hüceyrələrində ifadə nümunələrini vizuallaşdırmağa imkan verdi: Spermatoqoniya, spermatositlər, erkən spermatidlər, gec spermatidlər və digər mikroblar. hüceyrələr.

Spermatoqoniya - testislər

Cədvəl 1-də göstərildiyi kimi, digər hüceyrə növləri ilə müqayisədə spermatoqoniyada germ hüceyrələrində 657 gen yüksəlir. Spermatoqoniya, seminifer kanalın bazal təbəqəsini meydana gətirən və mayozdan əvvəl spermatogenezin ilkin mərhələsini təqdim edən diploid hüceyrələrdir. Spermatoqoniyalar asimmetrik hüceyrə bölünməsinə məruz qalır və nəticədə iki alt tip yaranır: kök hüceyrəyə bənzər xüsusiyyətlərə malik olan və spermatoqoniya populyasiyasını saxlayan A tipli hüceyrələr və ilkin spermatositlərə çevrilməyə davam edəcək B tipi spermatoqoniya. Premeiotik spermatoqonial hüceyrələrdə ifadə olunan genlərə misal olaraq testisə xas zülal, Y-əlaqəli 2 (TSPY2), əsasən spermatoqoniyanın nüvələrində ifadə olunan transkripsiya faktoru daxildir və bu, testisin inkişafına və kişilərin inkişafına nəzarət etməklə kişi cinsinin təyini və differensiallaşdırılmasında əsas rol oynayır. germ hüceyrələrinin proliferasiyası. Digər bir nümunə, Xərçəng Testis Antigen (CTA) ailəsinə aid olan xərçənglə əlaqəli bir gen olan sarkoma antigen 1 (SAGE1) immünoterapiya üçün əhəmiyyətli hədəflər təşkil etməsi təklif olunur.

Spermatositlər - testislər

Cədvəl 1-də göstərildiyi kimi, digər hüceyrə növləri ilə müqayisədə spermatositlərdə germ hüceyrələrində 1185 gen yüksəlir. Spermatositlər B tipli spermatoqoniyalardan əmələ gəlir və birinci meioza daxil olan birincili spermatositlərə və haploid spermatidlər əmələ gətirmək üçün ikinci meioza daxil olan ikincili spermatositlərə bölünə bilər. Meyozun ən uzun mərhələsi preleptoten və pakiten daxil olmaqla müxtəlif mərhələlərə bölünən profilaktika Idir. Spermatositlərə lokallaşdırılmış xayaya xas zülalların bir neçəsi xayaların diferensiasiyası, proliferasiyası və meiozunda iştirak edir. Pakiten spermatositləri meyotik profilaktika I-nin uzun müddətli olması səbəbindən testis histoloji bölmələrində müşahidə edilən yeganə meyotik mikrob hüceyrələri olmaqla asanlıqla tanınır. Struktur sinaptonemal kompleks zülal (SYCP3) meiotik xromosomların rekombinasiyası və ayrılması prosesində iştirak edir. Sinaptogirin 4 (SYNGR4) zülalı sinaptogirin ailəsinə aid olan membranöz zülaldır və funksiyası aydın deyil.

Erkən spermatidlər - testislər

Cədvəl 1-də göstərildiyi kimi, digər hüceyrə növləri ilə müqayisədə erkən spermatidlərdə germ hüceyrələrində 3158 gen yüksəlir. Spermatidlər ikincili spermatositlərin bölünməsi və buna görə də meiozun tamamlanması nəticəsində əmələ gəlir. Bu hüceyrələr erkən spermatidlərə (yumru spermatidlər) və gec spermatidlərə (uzunsov spermatidlər) bölünür. Spermatidlər bölünməsələr də, mürəkkəb metamorfoz prosesindən keçirlər (spermiogenez adlanır). Erkən spermatidlər transkripsiya baxımından aktivdir. Erkən spermatid zülalının bir nümunəsi, mayalanma zamanı sperma-yumurta plazma membranının yapışmasında və birləşməsində iştirak edə bilən sperma səthi membran zülalı olan sperma akrozomu ilə əlaqəli 4 (SPACA4) ola bilər. Başqa bir nümunə, akrozomun sıxılmasında və sperma morfogenezində rol oynadığı güman edilən zona pellucida bağlayıcı zülalın (ZPBP) zülal məhsuludur. Sperma və yumurta hüceyrəsinin zona pellucida birləşməsində iştirak etdiyinə inanılan bir neçə zülaldan biridir.

Gec spermatidlər - testislər

Cədvəl 1-də göstərildiyi kimi, digər hüceyrə növləri ilə müqayisədə gec spermatidlərdə germ hüceyrələrində 2532 gen yüksəlir. Gec spermatid nəhayət seminifer boru lümenində sərbəst buraxılan spermatozoidlərə çevriləcəkdir. DNT sıx şəkildə yığılacaq və bir akrozom və mitoxondriya ilə orta sahə təşkil edəcəkdir. Erkən spermatidlərdən fərqli olaraq, gec spermatidlər sıx şəkildə yığılmış xromatinə görə akrozom tam inkişaf etdikdə transkripsiya baxımından inert olurlar. Gec spermatidlərdə hüceyrə tipli zənginləşdirilmiş zülallara misal olaraq spermatogenezlə əlaqəli 3 (SPATA3) və protein fosfataza 1 tənzimləyici alt vahid 32 (PPP1R32) ola bilər. Lakin onların funksiyası hələ öyrənilməmişdir.

Digər mikrob hüceyrələri

Qadın germ hüceyrələri, oositlər yumurtalıqlarda, yumurtalıq follikülü adlanan anatomik bir quruluşda istehsal olunur. Oogenez, dölün həyatında ilkin oosit inkişafı ilə başlayan fasiləsiz bir prosesdir. Qranuloza hüceyrələrinin tək təbəqəsi hər bir ilkin oositi əhatə edir, yetkinlik yaşına qədər profilaktika I-də həbs olunur. Qranuloza hüceyrələri, öz növbəsində, hüceyrədənkənar matrisin nazik bir təbəqəsi ilə əhatə olunmuşdur. Bu strukturlara primordial follikullar deyilir. Yetkinlik dövründə primordial follikullar nəticədə birincili, ikincili və üçüncü dərəcəli vezikulyar follikullara çevrilir. Hər ay adətən yalnız bir inkişaf etməkdə olan birincil follikul dominant olur və oositi buraxmaq üçün tam yetişməyə nail olur. Yumurtalıqlarda ifadə olunan inhibin alfa subunit (INHA) hipofiz bezində follikul stimullaşdırıcı hormonu (FSH) mənfi tənzimləyən bir proteindir. Cadherin 11 (CDH11) yumurtalıqlarda və digər toxumalarda ifadə olunan başqa bir proteindir. Cadherinlər, hüceyrədən hüceyrəyə yapışma ilə əlaqəli bir protein ailəsidir və birləşdirici toxumada quruluşu qorumaq üçün vacibdir.

Germ hüceyrələri insan kişi və qadın gametlərinin öncül hüceyrələridir. Bu hüceyrələr bədəndə digər somatik hüceyrələrlə müqayisədə mitoz əvəzinə mayoz keçirən yeganə hüceyrələrdir. Cinsi hüceyrələr spermatogenez (sperma hüceyrələrinin inkişafı) və oogenez (yumurta hüceyrəsinin inkişafı) vasitəsilə yumurta və sperma hüceyrələrinə diferensiallaşacaqlar. Mikrob hüceyrələri mayalanmamış yumurtalara və spermalara diferensiallaşdıqda, mayoz vasitəsilə haploid (genetik kodun yarısı) gametlərə çevriləcəklər. Haploid hüceyrələr birləşdirildikdə, nəsillərdə genetik fərqliliklərə töhfə verəcək və genetik cəhətdən fərqli fərdlər yaradacaq.

İnteraktiv şəkillər də daxil olmaqla, germ hüceyrələrini ehtiva edən orqanların histologiyası Protein Atlas Histologiya Lüğətində təsvir edilmişdir.

Burada germ hüceyrələrində ifadə olunan zülal kodlayan genlər, müxtəlif cinsi hüceyrə tiplərində yüksək ifadə ilə genlərin müvafiq zülal ifadə nümunələrini vizuallaşdıran immunohistokimyəvi şəkildə ləkələnmiş toxuma bölmələrinin nümunələri ilə birlikdə təsvir edilir və xarakterizə olunur.

Transkript profilinin yaradılması 13 müxtəlif normal toxumanı əhatə edən scRNA-seq təcrübələrindən, həmçinin insan periferik qanın mononükleer hüceyrələrinin (PBMCs) təhlilindən əldə edilən genom geniş ifadə məlumatlarına əsaslanırdı. Bütün məlumat dəstləri (filtrlənməmiş oxunmuş hüceyrələrin sayları) louvain klasterindən istifadə edərək ayrı-ayrılıqda qruplaşdırıldı və əldə edilən klasterlər sonunda toplandı, nəticədə cəmi 192 müxtəlif hüceyrə tipli çoxluq yarandı. Daha sonra məlum toxuma və hüceyrə tipinə məxsus markerlərin sorğusu əsasında çoxluqlar əl ilə qeyd edildi. Hüceyrələrin hər çoxluğundan olan scRNA-seq məlumatları, bütün zülal kodlaşdıran genlər üzrə orta normallaşdırılmış zülal kodlaşdırma transkriptləri (pTPM) və normallaşdırılmış ifadə dəyəri (nTPM) üçün birləşdirilmişdir. Bu tək hüceyrə tiplərində yüksəlmiş genlərin sayını və müvafiq olaraq bir, bir neçə və ya bütün hüceyrə tiplərində aşkar edilən genlərin sayını müəyyən etmək üçün spesifiklik və paylanma təsnifatı aparıldı.

Qeyd etmək lazımdır ki, təhlil yalnız 13 orqanın məlumat dəstləri ilə məhdudlaşdığından, bütün insan hüceyrə tipləri təmsil olunmur. Bundan əlavə, bəzi hüceyrə növləri yalnız az miqdarda mövcuddur və ya yalnız qarışıq hüceyrə qruplarında müəyyən edilir ki, bu da nəticələrə təsir edə bilər və hüceyrə tipinin spesifikliyini poza bilər.

Uhlén M et al., İnsan proteomunun toxuma əsaslı xəritəsi. Elm (2015)
PubMed: 25613900 DOI: 10.1126/science.1260419

Fagerberg L et al., Transkriptomikanın və antikor əsaslı proteomikanın genom miqyasında inteqrasiyası ilə insan toxumasına xas ifadənin təhlili. Mol Hüceyrə Proteomikası. (2014)
PubMed: 24309898 DOI: 10.1074/mcp.M113.035600

Guo J et al., Yetkin insan testisinin transkripsiya hüceyrə atlası. Cell Res. (2018)
Nəşriyyat: 30315278 DOI: 10.1038/s41422-018-0099-2