1.3 gametogenese

Question 1

wat is gametogenese?

Answer 1

gametogenese beschrijft de vorming van sperma en oocyt (eicel): spermatogenese en oogenese

een belangrijk aspect is meiose: de reductiedeling

Question 2

wanneer vindt meiose plaats?

Answer 2

alleen bij de vorming van gameten (geslachtscel)

Question 3

wat vindt plaats bij meiose?

Answer 3

homologe chromosoom paring

de homologe chromosomen moeten in de cel bij elkaar komen en vervolgens verbindingen maken. ze worden vervolgens gesplitst en over de cellen verdeeld

Question 4

waar is chromosoomparing van afhankelijk?

Answer 4

1. bewegingen van de chromosomen: bouquet formation
2. het maken en herstellen van DNA dubbelstrengsbreuken
   - DNA dubbelstrengsbreuk herstel proces gaat gelijk op met de chromosoomparing waarbij een klein deel van de breuken zodanig gerepareerd wordt dat er crossover ontstaat

Question 5

wat is bouquet formation?

Answer 5

beweging van chromosomen waarbij de uiteinden van de chromosomen bij elkaar komen te liggen

Question 6

wat is essentieel bij meiose I?

Answer 6

crossovers en zuster chromatide cohesie zijn essentieel tijdens meiose I, essentieel voor uit elkaar halen van de chromatide

Question 7

hoe gaat meiose?

Answer 7

meiose I: de homologe chromosomen worden over de dochtercellen verdeeld maat de chromatiden blijven nog aan elkaar. de cel wordt nu haploid (enkel chromosoom van een chromosoompaar in de kern)

meiose II: de homologe chromatiden worden uit elkaar getrokken

Question 8

wat is belangrijk in de meiose?

Answer 8

homologe chromosomen moeten paren

crossovers worden gevormd

1 haploide set van chromosomen per dochtercel na meiose I

Question 9

waar vindt spermatogenese plaats ?

Answer 9

in de testis (specifiek in de tubuli seminiferi)

Question 10

wat doen de sertolicellen in de tubuli seminiferi ?

Answer 10

in de tubuli seminiferi zitten sertolicellen die de ontwikkeling van germinale cellen (voorlopercel) tot zaadcellen ondersteunen

Question 11

waar zitten de spermatogonia (stamcellen) en hoe bewegen ze gedurende de spermatogenese?

Answer 11

op de basale lamina

tijdens/ na meiotische profase zullen de spermatogonia meer naar binnen bewegen. ze heten nu de primaire spermatocyten.

na meiose I heten ze secundaire spermatocyten

bij verdere meiotische delingen bewegen ze nog verder naar binnen, naar het lumen.

na meiose II heten de cellen spermatiden en kunnen ze zich nog verder differentieren tot spermatozoa.

rijpe zaadcel wordt in lumen vrijgelaten

Question 12

vanaf wanneer is spermatogenese een continu proces?

Answer 12

vanaf de puberteit

Question 13

in welke regio lijken het X en Y chromosoom op elkaar ?

Answer 13

het X en Y chromosoom lijken alleen op elkaar in de psuedo-autosomale regio

dit leidt tot een verschil in het X chromosoom dosis tussen mannen en vrouwen

Question 14

wat gebeurd er met het X en Y chromosoom tijdens de meiotische profase?

Answer 14

alle genen van de X en Y chromosoom worden tijdelijk uitgezet tijdens de meiotische profase. dit uitschakelen gebeurd door XY bodyforming (compact inpakken DNA)

ze zijn dan dus inactief, er is geen transcriptie en geen mRNA vorming

Question 15

wat is een ‘probleem’ van dit uitschakelen van X en Y chromosoom in de meiotische profase?

Answer 15

omdat C en Y chromsoom tijdens de meiotische profase inactief zijn is er geen transcriptie en worden essentiele eiwitten zoals PGK niet gemaakt

evolutionaire oplossing hiervoor: switch naar autosomaal testis specifiek PGK-gen. het autosomaal gecodeerde gen staat namelijk niet uit

Question 16

wat is spermiogenese?

Answer 16

laatste fase van de spermatogenese waarbij ronde spermatide (eigenljk een onrijpe zaadcel) wordt verder ontwikkeld tot rijpe zaadcel

hiervoor is expressie van testis specifieke genen nodig waardoor er productie is van bijvoorbeeld acrosine en protamine

Question 17

wat is de histon naar protamine transitie? wat is het effect en hoe is dit evolutionair ‘opgelost’

Answer 17

histonen zitten om het DNA
histonen worden in rijpe zaadcellen vervangen door protamine

hierdoor wordt het heel compact ingepakt in de kern van de zaalcel. het RNA polymerase kan er niet bij en er treedt geen transcriptie is van essentiele eiwitten

oplossing: mRNA’s worden al gemaakt in het spermatide stadium en opgeslagen als ribonucleoprotein particles (RNP). translatie wordt dus uitgesteld zodat het later wanneer nodig weer gebruikt kan worden

Question 18

wat doet acrosine?

Answer 18

zorgt dat de zaadcel de eicel bereikt

Question 19

wanneer vormen de oocyten zich?

Answer 19

in het ovarium voor de geboorte

Question 20

hoe gaat de oogenese?

Answer 20

in embryonale ovarium ondergaan de stamcellen meiose

vrijwel de gehele profase van de oocyten vindt prenataal plaats. het proces stopt in het diplotene stadium. zolang er geen ovulatie plaatsvindt blijft het oocyt in diplotene arrest.

net voor ovulatie wordt onder invloed van de FSH- en de LH- piek de blokkade opgeheven.
er is sprake van ongelijke deling: uit 1 cel wordt 1 grote rijpe oocyt gemaakt met alle benodigde ‘stofjes’ en een poollichaam (niet functionele eicel)

vervolgens is er metafase II arrest.

dit arrest wordt opgeheven door bevruchting van een spermacel. zygote wordt gevormd volgens ongelijke deling waarbij het 2e poollichaampje ontstaat

Question 21

wat is ICSI?

Answer 21

intracytoplasmatische sperma-injectie

geassisteerde voortplanting waarbij zaadcellen in eicel worden geinjecteerd

Question 22

nadeel ICSI?

Answer 22

geen natuurlijke selectie van de spermacel

Question 23

hoeveel oocyten blijven in diplotene arrest?

Answer 23

7 miljoen oocyten. al voor de geboorte vallen hier veel van af, vanaf de geboorte zijn er ongeveer 1 miljoen over, deze nemen gedurende leven nog verder af en met ongeveer 50e levensjaar is de voorraad op. vrouw gaat dan in menopauze.

kwaliteit oocyten neemt ook af gedurende de leeftijd

Question 24

wat is een follikel?

Answer 24

elke eicel zit ingepakt in een follikel. voor ontwikkeling van de eicel is follikelgroei nodig

Question 25

hoe gaat ontwikkeling van een folliculaire oocyt (oocyt in follikel)?

Answer 25

tijdens blokkade diploteen profase meiose I:
- groei oocyt
- verwerven maturatie competentie

LH geinduceerde hervatting van meiose —> ovulatie en blokkade metafase meiose II

bevruchting: toename calcium concentratie —>
voltooiing meiose, pronucleus formatie (samensmelten eicel en zaadcel) —>
vorming zygote

Question 26

wat gebeurd er bij de groei van een oocyt?

Answer 26

synthese van maternaal mRNA en rRNA voor vroeg embryonale fase (klievingsdelingen)

vorming van zona pellucida (beschermlaagje op eicel)

vorming van corticale granula (belangrijke rol bij bevruchting en vorming zygote)

vorming gap junctions (communcatie zodat oocyt niet te snel verder gaat met ontwikkelen)

verwerven van competentie tot meiose hervatting

Question 27

hoe gaat de instandhouding van meiose I arrest (in antrale follikels)?

Answer 27

in vitro (buiten het levende organismen) hervatten oocyten spontaan meiose

in vivo (in levens organismen) zijn granulosa cellen en gap junctions noodzakelijk voor het instandhouden van het MI arrest

meiotic inhibitory factor (MIF) vanuit granulosa cellen (komen via gap junctions in oocyt):

MIF houdt cAMP gehalte in oocyt hoog

door LH piek (werkt op granulosacellen) verdwijnen gap junctions waardoor MIF niet meer in oocyt komt

cAMP gehalte in oocyt gaat omlaag–> hervatting meiose tot metafse II

Question 28

wat heft de metafase meiose II blokkade op?

Answer 28

de verhoogde calciumconcentratie bij bevruchting

Question 29

hoeveel arresten zijn er in totaal tijdens de oogenese?

Answer 29

2 arrests:
diploteen MI attest en metafse MII arrest