Keimzellen Eigenschaften, Bildung, Typen, Migration

Der Keimzellen Sie sind die Vorläuferzellen der Gameten bei jenen Tieren mit sexueller Reproduktion. Dies sind embryonale Vorläufer, die sich sehr früh in der Entwicklung der meisten Arten von mehreren somatischen Zelllinien (Soma = Körper) unterscheiden.

Praktisch alle Organismen, die sich sexuell aus der Verschmelzung von zwei Gametic -Zellen reproduzieren. Die Gameten sind spezialisierte Zellen, die die Hälfte der genetischen Informationen des Individuums tragen, die sie produzieren, den Vater und die Mutter (sie sind Haploide Zellen).

Menschliche embryonale Stammzellen in der Zellkultur. Ryddragyn bei English Wikipedia [Public Domain]

Alle von einem Tier produzierten Gameten stammen aus einer speziellen Zelllinie, die als Keimlinie bezeichnet wird und nach einem komplexen Satz spezifischer Signale entwickelt wird. Diese Zellen repräsentieren den Hauptweg des Genoms und der zytosolischen Komponenten von einer Generation zur anderen.

Keimzellen sind für die Speziations- und Evolutionsprozesse verantwortlich. Darüber hinaus vermitteln diese Zellen die Übertragung der erblichen Krankheiten der Eltern auf ihre Kinder, insbesondere beim Menschen.

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Eigenschaften von Keimzellen

Keimzellen sind "pluripotent" oder "totipotente" embryonale Zellen, dh sie können unter den geeigneten Bedingungen und Signalen in nahezu jedem Zelltyp differenziert werden. Darüber hinaus sind sie kompetente Zellen für ihre "Autorovierung", da sie für ihre eigene Regeneration verantwortlich sind.

Diese Zellen sind die einzigen, die in der Lage sind, die Gameten zu produzieren, die die Zellen sind, die einen neuen Organismus bilden können, Eigenschaft, die die anderen Zellen eines Embryos bei der Unterscheidung verlieren.

Einige Autoren betrachten sie dann wie die "Stammzellen" einer Spezies, da sie Organe, aber neue Individuen bilden. Ebenso sind diese Zellen das Hauptmittel, mit dem sich Arten entwickeln und Fahrzeuge zur Übertragung erblicher Krankheiten sind, insbesondere beim Menschen.

Keimzellen produzieren Gameten durch Prozesse, die als Meiose und Gametogenese (Ovogenese und Spermatogenese bei vielen Tieren) bezeichnet werden, die charakteristisch und für diese Gruppe von Zellen einzigartig sind.

Samen -Tubuli mit ausgereiftem Sperma. Nephron [CC BY-SA 3.0 (https: // creativecommons.Org/lizenzen/by-sa/3.0)]]

Ausbildung

Keimzellen unterscheiden sich früh von anderen somatischen Zelllinien während der embryonalen Entwicklung.

Wie passiert es in einigen Wirbellosen?

Drosophila Melanogaster Obstfliege. Genommen und bearbeitet von: Sanjay Acharya [CC BY-SA 4.0 (https: // creativecommons.Org/lizenzen/by-sa/4.0)]]

Bei vielen Arten wie Fruchtfliegen D. Melanogaster, Diese Zellen werden aus primordialen Blostula -Zellen gebildet, die eine zytosolische Determinante "geerbt" haben, die als "Keimplasma" oder "Keimplasma" bekannt ist.

Dieses Keimplasma enthält Strukturelemente und einige Boten -RNAs sowie während der Ovogenese und Befruchtung leiden dies.

Die Blastomere, die das "Keimplasma" haben. Wenn der Embryo das Gastrula -Stadium erreicht, beginnt die äquivalente Teilung dieser Zellen und die Population von Primordialzellen der Keimlinie erweitert sich.

Wie passiert es im Menschen??

Bei Säugetieren als Mensch hingegen wurde die Beteiligung eines „Keimplasmas“ während des Prozesses der Bildung primordialer Keimzellen nicht berichtet, sondern die Spezifikation dieser Linie wird durch Zellzellwechselwirkungen bestimmt.

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Primordiale Keimzellen in den frühen Stadien der Embryogenese befinden sich in einer Art zusätzlich behandeltes Kompartiment und tritt beim Menschen in der Nähe der dritten Entwicklungswoche auf.

Sobald die Linie der primordialen Zellen definiert ist, wandern sie zu weiblichen oder männlichen Gonaden, wo Ovogenese- oder Spermatogenese -Prozesse aktiviert werden.

Die Wechselwirkung von primordialen Zellen mit somatischen Zellen von Gonaden sowie das Vorhandensein von sexuellen Chromosomen und anderen mütterlichen Faktoren definiert die Bestimmung des Geschlechts in der Keimlinie, obwohl dieser Prozess zwischen einer Spezies und einer anderen erheblich variieren kann.

Differentielle Genexpression

Um die anfängliche "Trennung" von somatischen Zellen und Keimzellen zu treten, ist das erste, was geschieht.

Während ihres Bildungsprozesses wandern diese Zellen auch von der Stelle, an der sie stammen.

Die Zellmigration wird auch durch die Aktivierung einer ganzen Migrationsmaschinerie und der verschiedenen "Führung" -Mechanismen erreicht, die mit mehreren genetischen und epigenetischen Faktoren zu tun haben (die mit der Modifikation der Nukleotidsequenz zu tun haben).

Migration

Die primordialen Keimzellen, die zu den "wahren" Keimzellen führen männliche Gonaden.

Zunächst werden primordiale Keimzellen während des Gastrats als Zellcluster an der Basis der Allantoiden beobachtet, einer zusätzlichen Membran, die als Evagination des primären Verdauungstrakts des Embryos gebildet wird.

Ausbuchtung eines Diblistiktiers. 1-blastisch. 2-Gastrael. Pidalka44 [Public Domain]

In diesem Stadium erwerben primordiale Zellen polarisierte Morphologie, und einige Experimente haben gezeigt, dass sie lange Prozesse erweitern, während sie mobilisieren.

Anschließend werden diese im hinteren Darm erkennbar und entstehen dann aus dem Darmrücken und wandern seitlich, wodurch die Genitalkämme kolonisiert werden.

Wenn sich die ursprünglichen Zellen vom hinteren Darm zum Bindegewebe bewegen, das es umgibt, verlängert sich Letzteres und bildet den Darmmesenterium (das Gewebe, das den Dünndarm bedeckt und ihn mit der Bauchwand vereint), ein Prozess, der auftritt, während Zellen durch die durch die Darmwand.

Kontrollmechanismen

Die Ankunft der Vorläuferzellen in Richtung des Gonadengewebes wird durch die somatischen Zellen dieser Strukturen gesteuert, die offenbar einen „chemoatrasischen“ Effekt auf die erste ausüben.

Es wurde experimentell gezeigt, dass die Expression eines Gens bekannt als Fragilis Es hat viel mit der Entwicklung der Motilität in primären Keimzellen zu tun.

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Diese Gen.

Einige Autoren sind jedoch der Ansicht, dass der Migrationsweg dieser Zellen auf Umgebungsebene kontrolliert wird, anstatt ein autonomer Prozess zu sein.

In ihrem Durchgang zu den Gonaden und einmal in ihnen vermehren sich diese Zellen mit Mitose und erzeugen mehrere Klone, die es schaffen, die Anzahl der Personen in der Zellpopulation zu erhöhen.

Keimzelltypen

Sobald primäre Keimzellen ihr endgültiges Gewebe erreicht sind, werden diese in weiblichen Keimzellen oder in männlichen Keimzellen entwickelt, sodass der Fall und die endogenen und exogenen Signale, die sie erhalten.

Die weiblichen Gonaden sind die Eierstöcke und die männlichen Gonaden sind die Hoden. In diesen Geweben vermehren sich Primordzellen mit hoher Geschwindigkeit, aber die Muster dieser mitotischen Proliferation unterscheiden sich zwischen ihnen.

Es gibt also zwei Arten von Keimzellen, die als Ovogonien und Spermatogonien bekannt sind.

Weibliche Keimzellen: Ovogonien

Ovogonias. Quelle: Chassot A-A, Gregoire EP, Lavery R., Taketo MM, von Rooij DG, et al. [CC von 3.0 (https: // creativecommons.Org/lizenzen/bis/3.0)]]

Ovogonien sind mitotisch aktive Zellen. Sie werden während der embryonalen Entwicklung intensiv aufgeteilt, insbesondere von der zweiten bis zum fünften Schwangerschaftsmonat beim Menschen, was bis zu mehr als 7 Millionen dieser Zellen bildete, obwohl einige von Natur aus entartet sind.

Diese Zellen sind in den postnatalen Stadien nicht wieder durch Mitose geteilt, unterscheiden sich jedoch regelmäßig. In den letzten Phasen der fetalen Entwicklung werden diese jedoch durch Meiose geteilt, ein Prozess, der bis zum Beginn der Pubertät „verhaften“ bleibt.

Männliche Keimzellen: Spermatogonien

Die Proliferation von Spermatogonien unterscheidet sich etwas von der von Oogonien, denn obwohl sie sich in den embryonalen Hoden zu bilden und zu vermehren beginnen.

Die seminierigen Kanäle der Hoden werden intern mit keimativen Spermatogonien abgrenzt, und einige der aus diesen Zellen bestehenden Populationen werden durch Mitose geteilt. Zu Beginn der Pubertät beginnen sich die Spermatogonien -Gruppen (primäre Spermatozyten) durch Meiose zu teilen, um sekundäre Spermatozyten zu trainieren, die SpermaTidas -Haploid hervorrufen werden.

Mutationen

Keimzellen sind die "Fabriken", in denen die "Fahrzeuge" der Übertragung der Informationen einer Generation zur nächsten. Ebenso sind diese Zellen für Evolutionsprozesse von großer Bedeutung, da fast jede Modifikation im Nachkommen gedruckt wird.

Wir können sagen, dass die DNA aller Zellen eines Organismus anfällig für Mutationen ist und trotz der Tatsache, dass Mutationen in somatischen Zellen im Zusammenhang mit vielen Krankheiten und anderen Erkrankungen wichtig sind die Porta -Person.

Mutationen in der Keimlinie hingegen tragen direkt zu evolutionären genetischen Prozessen bei, da sich diese Änderungen von einer Generation zur nächsten durch Gameten und Zygote bewegen können.

Aus diesen Gründen können Mutationen in Keimzellen nur in der Nachkommen sichtbar sein, und dies hängt sehr oft, Homozygotie oder Heterozygotie der betroffenen Gene in jeder Eltern ab.

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Die Ursachen von Mutationen in der Keimlinie sind viele, da sie als Reaktion auf endogene oder exogene Signale auftreten können. Einige dieser Mutationen erzeugen Krankheiten, die je nach Fall durch die mütterliche Linie oder die väterliche Linie vererbt werden können.

Tumoren in Keimzellen

Die unkontrollierte Aufteilung der Zellen fast jedes Gewebes im menschlichen Körper sowie in der anderen Tiere kann zur Bildung von Tumoren führen, die gutartig oder bösartig sein können.

Diejenigen, die aus Keimzellen entstehen, werden normalerweise Neoplasmen genannt und können:

- Germinome

- Teratome

- Embryonale Karzinome

- Endodermale Sinustumoren

- Koriokarzinome

Diese Tumoren können regelmäßig in den inneren Regionen der Gonaden auftreten, obwohl sie auch mit der Proliferation oder einer aberranten Migration von Urzellen der Urkeim.

Elektronische Mikrofrau einer intratubulären Neoplasie von Keimzellen in den Hoden oder „Seminom“ (Quelle: Nephron [CC BY-SA (https: // kreativekraut.Org/lizenzen/by-sa/3.0)] über Wikimedia Commons)

Tumoren, die mit der ursprünglichen Keimzelllinie assoziiert sind.

Normalerweise werden primordiale Keimzellen, die an extragonadalen Stellen gebildet werden.

Endodermale Sinustumoren sind solche, die aus Zellen gebildet werden, die aus extrambrionären Geweben stammen und differenziert sind, die den endodermalen Vitellin -Sack bilden. Wenn im Gegenteil der Tumor in der trophoblastischen Schicht gebildet wird, wird dies als Choriokarzinom bezeichnet.

Die Tumoren der Keimlinien in den Eierstöcken machen etwa 20% aller Eierstocktumoren aus, sind Strömungen bei Mädchen und jungen Menschen bis zu 20 Jahren und fast immer über Teratome der bösen Natur.

Unter diesen haben Dysgerminome unterschieden, die feste und fleischige Tumoren sind, die eine weiche Abdeckung aufweisen, die aus Aggregaten von polygonalen Aussehenszellen besteht, mit prominenten Plasmamembranen und einer großen Anzahl von zytosolischen Granulaten.

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