Гаметогенез - Gametogenesis

Не путать с Гаметоцитогенез.

Гаметогенез это биологический процесс, посредством которого диплоид или же гаплоидный клетки-предшественники пройти деление клеток и дифференциация с образованием зрелого гаплоида гаметы. В зависимости от биологический жизненный цикл из организм, гаметогенез происходит мейотический деление диплоида гаметоциты в различные гаметы или митозом. Например, растения продуцируют 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 упоминается как смена поколений.

У животных

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

Животные производят гаметы непосредственно через мейоз из диплоидных материнских клеток в органах, называемых гонады (яички у мужчин и яичники у самок). Самцы и самки вида, который размножаться половым путем имеют разные формы гаметогенеза:

• сперматогенез (мужчина)
• оогенез (женский)

Этапы

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

Общий путь

Гаметогонии обычно рассматриваются как начальная стадия гаметогенеза. Однако гаметогонии сами являются преемниками первичных половых клеток (PGCs) дорсальных энтодерма из желточный мешок мигрировать по задней кишке к гонадный гребень. Они умножаются на митоз, и, как только они достигают гонадного гребня на поздней эмбриональной стадии, их называют гаметогониями. После того, как половые клетки превратились в гаметогонии, они перестают быть одинаковыми у мужчин и женщин.

Индивидуальный путь

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:

Тип ячейки	плоидность /хромосомы в людях	Номер копии ДНК /хроматиды в человеческом[Примечание 1]	Процесс
гаметогоний	диплоид (2N) / 46	2С до репликации, 4С после 46 до, 46 × 2 после	гаметоцитогенез (митоз)
первичный гаметоцит	диплоид (2N) / 46	2С до репликации, 4С после 46 до, 46 × 2 после	гаметидогенез (мейоз Я)
вторичный гаметоцит	гаплоид (N) / 23	2C / 46	гаметидогенез (мейоз II)
гаметид	гаплоид (N) / 23	С / 23
гамета	гаплоид (N) / 23	С / 23

Гаметогенез in vitro

Гаметогенез in vitro (IVG) - метод развития созданные in vitro гаметы, то есть «образование яиц и сперматозоидов из плюрипотентных стволовых клеток в культуральной чашке».^[1] Этот метод в настоящее время применим на мышах и, вероятно, будет иметь успех в будущем у людей и нечеловеческих приматов.^[1]

В гаметангии

Грибы, водоросли и примитивные растения образуют специализированные гаплоидные структуры, называемые гаметангия, где гаметы продуцируются митозом. У некоторых грибов, таких как Zygomycota, гаметангии - одиночные клетки, расположенные на концах гифы, которые действуют как гаметы, сливаясь в зигота. Чаще всего гаметангии представляют собой многоклеточные структуры, которые разделяются на мужские и женские органы:

• антеридий (мужчина)
• архегоний (женский)

В цветковых растениях

У покрытосеменных мужские гаметы (всегда две) образуются внутри пыльцевой трубки (у 70% видов) или внутри пыльца (у 30% видов) через деление генеративной клетки на два ядра сперматозоидов. В зависимости от вида это может произойти, пока пыльца образуется в пыльник (пыльца трехклеточная) или после опыление и рост пыльцевая трубка (пыльца двухклеточная в пыльнике и рыльце). Женская гамета вырабатывается внутри зародышевый мешок из яйцеклетка.

Мейоз

Мейоз является центральной чертой гаметогенеза, но адаптивная функция мейоза в настоящее время является предметом дискуссий. Ключевым событием во время мейоза является спаривание гомологичные хромосомы и рекомбинация (обмен генетической информацией) между гомологичными хромосомами. Этот процесс способствует увеличению генетического разнообразия среди потомства и рекомбинационной репарации повреждать в ДНК, которая будет передана потомству. Чтобы объяснить адаптивную функцию мейоза (а также гаметогенеза и полового цикла), некоторые авторы подчеркивают разнообразие,^[2] и другие подчеркивают Ремонт ДНК.^[3]

Смотрите также

• Сперматогенез in vitro
• Микрогаметогенез

Примечания

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 «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.

Рекомендации

1. Коэн, Гленн; Дейли, Джордж К .; Адаши, Эли Й. (11 января 2017 г.). «Подрывные репродуктивные технологии». Научная трансляционная медицина. 9 (372). Дои:10.1126 / scitranslmed.aag2959. Получено 16 января, 2017. Гаметогенез in vitro (IVG) - образование яиц 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.
2. Харрисон CJ, Алви E, Хендерсон IR (2010). «Мейоз у цветковых растений и других зеленых организмов». J. Exp. Бот. 61 (11): 2863–75. Дои:10.1093 / jxb / erq191. PMID  20576791.
3. Мирзагадери Г, Хёрандл Э (2016). «Эволюция мейотического секса и его альтернатив». Proc. Биол. Наука. 283 (1838). Дои:10.1098 / rspb.2016.1221. ЧВК  5031655. PMID  27605505.