Полярное тело
Полярное тельце — небольшая гаплоидная клетка, образующаяся одновременно с яйцеклеткой в процессе оогенеза , но обычно не обладающая способностью к оплодотворению . Он назван в честь своего полярного положения в яйце.
Когда определенные диплоидные клетки у животных подвергаются цитокинезу после мейоза с образованием яйцеклеток, они иногда делятся неравномерно. Большая часть цитоплазмы разделяется на одну дочернюю клетку , которая становится яйцеклеткой или яйцеклеткой , в то время как более мелкие полярные тельца получают лишь небольшое количество цитоплазмы. Они часто умирают и распадаются в результате апоптоза , но в некоторых случаях остаются и могут играть важную роль в жизненном цикле организма. [1]
Твиннинг
[ редактировать ]Двойникование полярных тел — это гипотетическая форма образования двойников при мейозе, при которой одно или несколько полярных тел не распадаются и оплодотворяются сперматозоидами . [2]
В принципе, двойникование могло бы произойти, если бы яйцеклетка и полярное тельце были оплодотворены отдельными сперматозоидами. Однако даже если оплодотворение произошло, дальнейшее развитие обычно не происходит, поскольку зигота, образовавшаяся в результате слияния сперматозоида и полярного тельца, не будет иметь достаточно цитоплазмы или запасенных питательных веществ для питания развивающегося эмбриона.
Полярные тела впервые были описаны Карусом у брюхоногих моллюсков в 1824 году, но их роль не была выяснена до работы Бючли в 1875 году, Жиарда в 1876 году и, наконец, Гертвига в 1877 году. Эти структуры часто путали с фрагментами яиц или выделенными желточными массами, но в конечном итоге были названы направленными телами (или Richtungskörper), этот термин подразумевает место, где начинаются подразделения созревания. Общие названия «полоциты» и «полярные тельца» происходят от их полярного положения в яйцах. [1] Полярные тела были охарактеризованы в начале 20 века О. Гертвигом, Т. Бовери и Э. Л. Марком как нефункционирующие яйцеклетки , которые распадались, поскольку сперматозоиды , за редкими исключениями, не могли их оплодотворить и вместо этого химически вызывали их растворение. [3]
Полярные тельца служат для устранения половины диплоидного набора хромосом, образующегося в результате мейотического деления яйцеклетки, оставляя после себя гаплоидную клетку. Чтобы произвести полярные тельца, клетка должна делиться асимметрично, чему способствует образование борозд (образование борозд) возле определенной точки клеточной мембраны. Наличие хромосом индуцирует образование актомиозиновой кортикальной крышки, кольцевой структуры миозина II и набора веретенообразных волокон, вращение которых способствует инвагинации края клеточной мембраны и отщепляет полярное тельце от ооцита . [4]
Ошибки мейоза могут привести к анеуплоидии полярных телец, в результате чего в большинстве случаев образуется анеуплоидная зигота. Ошибки могут возникать во время любого из двух делений мейоза, в результате которых образуется каждое полярное тельце, но они более выражены, если они происходят во время формирования первого полярного тельца, поскольку образование первого полярного тельца влияет на хромосомный состав второго. Например, предделение (разделение хроматид перед анафазой ) в первом полярном телеце может индуцировать образование анеуплоидного полярного тельца. Поэтому образование первого полярного тельца является особенно важным фактором формирования здоровой зиготы . [5]
Однако хромосомно-аномальные полярные тельца не обязательно вызывают развитие аномальной зиготы . Эуплоидная зигота может быть получена , если анеуплоидия реципрокна: одно полярное тельце имеет дополнительную хромосому , а другое лишено той же хромосомы (см. также однородительскую дисомию ). Если дополнительная хромосома поглощается полярным тельцем, а не передается в ооцит, трисомии можно избежать. Неясно, случайно ли это событие или на него каким-то образом влияет микросреда. По крайней мере, в одном случае эта эуплоидная зигота была прослежена от развития до рождения здорового ребенка с нормальным количеством хромосом. [6]
Медицинские приложения
[ редактировать ]Биопсия полярного тельца – это забор полярного тельца ооцита . После забора полярного тельца последующий анализ можно использовать для прогнозирования жизнеспособности и вероятности беременности ооцита, а также будущего здоровья человека в результате такой беременности. Последнее использование делает его формой преимплантационного генетического скрининга (ПГС). По сравнению с биопсией бластоцисты, биопсия полярного тела потенциально может быть более дешевой, иметь меньше вредных побочных эффектов и более чувствительной при обнаружении отклонений. [6] Основное преимущество использования полярных телец в ПГД заключается в том, что они не являются необходимыми для успешного оплодотворения или нормального развития эмбриона, что не гарантирует никакого вредного воздействия на эмбрион.
Одним из недостатков биопсии ПБ является то, что она дает информацию только о материнском вкладе в развитие эмбриона, поэтому могут быть диагностированы случаи аутосомно-доминантных и Х-сцепленных заболеваний, передающихся по материнской линии, а аутосомно-рецессивные заболевания могут быть диагностированы лишь частично. . Другим недостатком является повышенный риск диагностической ошибки, например, из-за деградации генетического материала или событий рекомбинации, которые приводят к образованию гетерозиготных первых полярных телец.
Партеногенез
[ редактировать ]У некоторых видов полярное тельце может вновь слиться с яйцеклеткой. Это может привести к появлению жизнеспособного эмбриона, имеющего только одного родителя. Этот процесс называется партеногенезом . [7]
Дополнительные изображения
[ редактировать ]
Схема, показывающая уменьшение числа хромосом в процессе созревания яйцеклетки.
Схема, показывающая аналогии в процессе созревания яйцеклетки и развития сперматид.
Процесс оплодотворения яйцеклетки мыши.
Полярное тело, выступающее из анимального полюса ооцита морской звезды.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б Шмерлер, С.; ГМ Вессель (2011). «Полярные тела — скорее непонимание, чем отсутствие уважения» . Мол. Репродукция. Дев . 78 (1): 3–8. дои : 10.1002/mrd.21266 . ПМК 3164815 . ПМИД 21268179 .
- ^ Бибер, Франция; Нэнси, МЫ; Мортон, CC; Браун, Дж.А.; Редвин, ФО; Джордан, Род-Айленд; Моханакумар, Т. (1981). «Генетические исследования акардиального монстра: свидетельства двойников полярных тел у человека». Наука . 213 (4509): 775–777. Бибкод : 1981Sci...213..775B . дои : 10.1126/science.7196086 . ПМИД 7196086 .
- ^ Конклин, Э.Г. (1915). «Почему полярные тела не развиваются» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 1 (9): 491–6. Бибкод : 1915PNAS....1..491C . дои : 10.1073/pnas.1.9.491 . ПМЦ 1090872 . ПМИД 16576055 .
- ^ Ван, К.; Раковски, К.; Дэн, М. (2011). «Механизм индуцированной хромосомой экструзии полярных телец в яйцах мышей» . Отделение клеток . 6:17 . дои : 10.1186/1747-1028-6-17 . ПМК 3179692 . ПМИД 21867530 .
- ^ Гераедтс, Дж.; Коллинз, Дж.; Джанароли, Л.; Гуссенс, В.; Хэндисайд, А.; Харпер, Дж.; Монтэг, М.; Реппинг, С.; Шмутцлер, А. (2010). «Что будет дальше с преимплантационным генетическим скринингом? Подход полярного тела!» . Репродукция человека (Оксфорд, Англия) . 25 (3): 575–7. дои : 10.1093/humrep/dep446 . ПМЦ 2817568 . ПМИД 20031957 .
- ^ Перейти обратно: а б Скотт-младший, RT; Трефф, Северная Каролина; Стивенс, Дж.; Форман, Э.Дж.; Хонг, КХ; Кац-Яффе, МГ; Скулкрафт, Всемирный банк (2012). «Рождение хромосомно нормального ребенка из яйцеклетки с реципрокными анеуплоидными полярными тельцами» . Журнал вспомогательной репродукции и генетики . 29 (6): 533–7. дои : 10.1007/s10815-012-9746-6 . ПМК 3370038 . ПМИД 22460080 .
- ^ Чжан, Сара (28 октября 2021 г.). «После 30 лет разведения кондоров секрет раскрывается» . Атлантика . Проверено 30 октября 2021 г.
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
