Gametogenese - Gametogenesis
En del av en serie på |
Kjønn |
---|
Biologiske termer |
Seksuell reproduksjon |
Seksualitet |
Gametogenese er en biologisk prosess der diploide eller haploide forløperceller gjennomgår celledeling og differensiering for å danne modne haploide gameter . Avhengig av den biologiske livssyklusen til organismen , oppstår gametogenese ved meiotisk inndeling av diploide gametocytter i forskjellige kjønnsceller, eller ved mitose. For eksempel produserer planter kjønnsceller gjennom mitose i gametofytter. Gametofyttene vokser fra haploide sporer etter sporisk meiose. Eksistensen av en flercellede, haploide fase i livssyklusen mellom meiose og gametogenese er også referert til som veksling av generasjoner .
Hos dyr
Dyr produserer kjønnsceller direkte gjennom meiose fra diploide morsceller i organer som kalles gonader ( testikler hos menn og eggstokker hos kvinner). Menn og kvinner av en art som reproduserer seksuelt, har forskjellige former for gametogenese:
- spermatogenese (mann)
- oogenese (kvinne)
Stadier
Men før den blir til gametogonia, er den embryonale utviklingen av kjønnsceller den samme hos menn og kvinner.
Felles sti
Gametogonia blir vanligvis sett på som den første fasen av gametogenesis. Imidlertid er selv gametogonia etterfølgere av opphavelige kjønnsceller (PGC) fra den dorsale endoderm av plommesekken vandrer langs hindgut til gonadal mønet . De multipliserer med mitose , og når de har nådd gonadalryggen i det sene embryonale stadiet, blir de referert til som gametogonia. Når kimcellene har utviklet seg til gametogonia, er de ikke lenger de samme mellom menn og kvinner.
Individuell vei
Fra gametogonia utvikler mannlige og kvinnelige kjønnsorganer forskjellig - menn ved spermatogenese og kvinner ved oogenese. Imidlertid er følgende konvensjon vanlig for begge:
Celletype | ploidi / kromosomer hos mennesker | DNA-kopi nummer / kromatider hos mennesker | Prosess |
gametogonium | diploid (2N) / 46 | 2C før replikering, 4C etter 46 før, 46 × 2 etter |
gametocytogenesis (mitose) |
primær gametocyte | diploid (2N) / 46 | 2C før replikering, 4C etter 46 før, 46 × 2 etter |
gametidogenese ( meiose I) |
sekundær gamocytt | haploide (N) / 23 | 2C / 46 | gametidogenese (meiose II) |
gametid | haploide (N) / 23 | C / 23 | |
gamete | haploide (N) / 23 | C / 23 |
In vitro gametogenese
In vitro gametogenesis (IVG) er teknikken for å utvikle in vitro genererte gameter , dvs. "generering av egg og sæd fra pluripotente stamceller i en kulturskål." Denne teknikken er for tiden mulig i mus og vil sannsynligvis ha fremtidig suksess hos mennesker og ikke-menneskelige primater.
I gametangia
Sopp, alger og primitive planter danner spesialiserte haploide strukturer kalt gametangia , der kjønnsceller produseres gjennom mitose. I noen sopper, som Zygomycota , er gametangia enkeltceller, som ligger på endene av hyfer , som fungerer som kjønnsceller ved å smelte sammen til en zygote . Mer typisk er gametangia flercellede strukturer som skiller seg ut i mannlige og kvinnelige organer:
- antheridium (mann)
- archegonium (kvinne)
I blomstrende planter
I angiospermer produseres mannlige kjønnsceller (alltid to) inne i pollenrøret (i 70% av arten) eller inne i pollenkornet (hos 30% av arten) gjennom inndeling av en generativ celle i to sædkjerner. Avhengig av art, kan dette skje mens pollen dannes i anther (pollen tricellular) eller etter pollinering og vekst av pollenrøret (pollen bicellular i anther og i stigma). Den kvinnelige kjønnscellen produseres inne i embryosekken til eggstokken .
Meiose
Meiose er et sentralt trekk ved gametogenese, men den adaptive funksjonen til meiose er for tiden et spørsmål om debatt. En viktig hendelse under meiose er sammenkoblingen av homologe kromosomer og rekombinasjon (utveksling av genetisk informasjon) mellom homologe kromosomer. Denne prosessen fremmer produksjonen av økt genetisk mangfold blant avkom og rekombinasjonsreparasjon av skader i DNA som skal overføres til avkom. For å forklare den adaptive funksjonen til meiose (så vel som til gametogenese og den seksuelle syklusen), legger noen forfattere vekt på mangfold, og andre legger vekt på DNA-reparasjon .