HC.3 - Gametogenese Flashcards
Wat is een zygote?
Hetgeen wat ontstaat bij de bevruchting tussen spermacel en oocyt
Welke vormen van gametogenese zijn er?
spermatogenese en oögenese
wat is een belangrijk aspect bij gametogenese
meiose (reductiedeling)
waar is meiose belangrijk voor
- om te begrijpen hoe ziektes overerven
- inschatten risico’s van geassisteerde voortplanting
waar leiden fouten in chromosoomparing of segregatie toe
aneuploïdie
wat is mitose en meiose
bij de mitose verdubbelt het DNA in de S-fase van de celcyclus. daarna gaan de chromosomen over de metafaseplaat liggen en worden de zusterchromatiden uit elkaar getrokken. alle dochtercellen van een mitotische deling zijn diploïd. de meiose begint ook met het verdubbelen van het DNA, maar er moeten dan paren van chromosomen op de metafaseplaat liggen om ervoor te zorgen dat elke dochtercel van één homoloog chromosoom beide zusterchromatiden ontvangt.
wanneer vindt meiose plaats?
bij de vorming van gameten
wat vindt plaats bij meiose I?
de homologe chromosomen moeten over de dochtercellen verdeeld worden, maar de chromatiden blijven nog aan elkaar. (homologe chromosomen paring). daarna wordt de cel haploïd. ze maken verbindingen (cross-over)
wat vindt plaats bij meiose II
homologe chromatiden worden uit elkaar getrokken.
waar is chromosoomparing van afhankelijk?
- bewegingen van de chromosomen: bouquet formation
- het maken en herstellen van DNA dubbelstrengsbreuken: waarbij een klein deel van de breuken zodanig gerepareerd wordt dat er crossover ontstaat
wat is bouquet formation?
beweging van chromosomen waarbij de uiteinden van de chromosomen bij elkaar komen te liggen, aangezien de homologe chromosomen dezelfde lengte hebben, zullen deze elkaar opzoeken.
wat is cross-over
dit betekent dat stukjes van een chromosoomarm worden uitgewisseld met de arm van het andere homologe chromosoom. cross-over gebeurt op de verbindingsplek tussen de zusterchromatiden. door de cross-over en zusterchromatiden-cohesie wordt deze verbinding verbroken en kunnen de chromatiden uit elkaar bewegen.
wat is essentieel bij meiose I?
crossovers en zuster chromatide cohesie
wat is belangrijk in de meiose?
homologe chromosomen moeten paren
crossovers worden gevormd
1 haploide set van chromosomen per dochtercel na meiose I
waar vindt spermatogenese plaats ?
in de testis (specifiek in de tubuli seminiferi)
wat doen de sertolicellen in de tubuli seminiferi ?
ondersteunen ontwikkeling van germinale cellen (voorlopercel) tot zaadcellen
waar zitten de spermatogonia (stamcellen) en hoe bewegen ze gedurende de spermatogenese?
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
stamcellen worden bij deling ook weer stamcellen
vanaf wanneer is spermatogenese een continu proces?
vanaf de puberteit
in welke regio lijken het X en Y chromosoom op elkaar ?
in de pseudo-autosomale regio
in deze regio kunnen de chromosomen tijdens meiose dus toch paren en kan ook cross-over plaatsvinden.
wat gebeurd er met het X en Y chromosoom tijdens de meiotische profase?
alle genen van de X en Y chromosoom worden tijdelijk uitgezet tijdens de meiotische profase. dit uitschakelen gebeurd door XY bodyforming (compact inpakken DNA)
wat is een ‘probleem’ van dit uitschakelen van X en Y chromosoom in de meiotische profase?
omdat X 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
wat is spermiogenese?
laatste fase van de spermatogenese waarbij ronde spermatide wordt verder ontwikkeld tot rijpe zaadcel
hiervoor is expressie van testis specifieke genen nodig waardoor er productie is van bijvoorbeeld acrosine en protamine ( wordt in de kern van de zaadcel gemaakt)
wat is de histon naar protamine transitie? wat is het effect en hoe is dit evolutionair ‘opgelost’
histonen zitten om het DNA
histonen worden in rijpe zaadcellen vervangen door protamine -> de kop met de kern moet heel erg klein zijn voor minder weerstand en voor bescherming
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
wat doet acrosine?
zorgt dat de zaadcel de eicel bereikt
Hoe verloopt de spermatogenese?
In testisbuisjes van binnen naar buiten
- Spermatogonium -> spermatocyt (meiose 1) -> spermatide (meiose 2) -> spermatosoom
Welke cellen zijn naast spermatocyten aanwezig in de testis?
- Leydig cellen: ronde kern met prominente nucleolus, rondom bloedvaten
- Sertolli cellen: grote peervormige kern met prominente nucleolus
Wat zijn functies van Sertolli cellen?
- Voeden spermacellen
- Resorptie cytoplasma
- Productie anti-Mullers hormoon en inhibine (regulatie FSH)
- Barriere met bloed
Wat zijn functies van Leydig cellen?
Productie testosteron
- Stimulatie door LH
Welke weg verlopen spermatosoa?
Tubuli seminiferi -> tubuli recti -> rete testis -> ductus efferentes -> ducuts epididymis -> ductus deferens
Hoe onderscheid je de ductus efferentes en de ductus epididymis?
- Efferentes: trilhaardragend eenlagig epitheel
- Epididymis: meerrijig epitheel met stereocillia
Waaruit bestaat de prostaat?
- Perifere zone
- Transitie zone: nodulair
- Urethra prostatica
- Gladde spiervezels
wanneer vormen de oocyten zich?
in het ovarium voor de geboorte
hoe gaat de oogenese?
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
wat is ICSI?
intracytoplasmatische sperma-injectie
geassisteerde voortplanting waarbij zaadcellen in eicel worden geinjecteerd
nadeel ICSI?
geen natuurlijke selectie van de spermacel
hoeveel oocyten blijven in diplotene arrest?
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.
wat is een follikel?
elke eicel zit ingepakt in een follikel. voor ontwikkeling van de eicel is follikelgroei nodig
hoe gaat ontwikkeling van een folliculaire oocyt (oocyt in follikel)?
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
wat gebeurd er bij de groei van een oocyt?
de oocyt in de diplotene arrest groeit. hierbij ontsaan er verschillende onderdelen: synthese van maternaal mRNA en rRNA voor vroeg embryonale fase
vorming van zona pellucida
vorming van corticale granula (voorkomen polyspermie en zitten net onder de zona pellucida)
vorming gap junctions
verwerven van competentie tot meiose hervatting
hoe gaat de instandhouding van meiose I arrest (in antrale follikels)?
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 verdwijnen gap junctions waardoor MIF niet meer in oocyt komt
cAMP gehalte in oocyt gaat omlaag–> hervatting meiose tot metafse II
wat heft de metafase meiose II blokkade op?
de verhoogde calciumconcentratie bij bevruchting
hoeveel arresten zijn er in totaal tijdens de oogenese?
2 arrests:
diploteen MI attest en metafse MII arrest
Op welke mitotische checkpoints lijken de meiose arrest van de oocyt?
Diploteen arrest: G2/M checkpoint
Metafase II arrest: exit M checkpoint
Uit welke fasen bestaat de mitose?
- Interfase
- (Vroege) profase: verdwijnen celkern en verdubbeling chromatiden
- Metafase: chromosomen naar equatorvlak
- Anafase: splitsing chromatiden door afbraak cohesine (2n naar 2n)
- Telofase: splitsing in 2 cellen
- Cytokinese: vorming 2 cellen
Uit welke fasen bestaat meiose I?
- Interfase
- Profase: verdwijnen celkern en verdubbeling chromatiden
- Metafase: chromosomen naar equator vlak
- Anafase: splitsing homologe chromosomen (2n naar n)
-Telofase: splitsing in 2 cellen - Cytokinese: vorming 2 cellen
Uit welke fasen bestaat meiose II?
- Interkinese
- Profase: verdwijnen celkern
- Metafase: chromosomen naar equator vlak
- Anafase: splitsing zusterchromatiden (n naar n)
- Telofase: splitsing in 2 cellen
Wat gebeurt er met cohesine tijdens de meiose?
Stapsgewijze verwijdering
- Bij armen tijdens metafase-anafase I
- Bij centromeer tijdens metafase-anafase II
Wat gebeurt er na bevruchting met de eicel?
Depolarisatie -> acrosoomreactie: verandering zona pellucida, stijging Ca2+, verlies receptors
Welke typen monozygoten zijn er?
- Eigen amnion: embryoblast in morula stadium
- Gedeelde amnion: blastocyt splitsing
Wat is een sesquizygotische tweeling?
Monozygote tweeling met verschillend genoom (2x paternaal genoom)
Wat zijn de eerste paar stadia van de bevruchte eicel?
- Blastomeren & poolichaampjes
- Morula
- Blastula: blastosoel met embryoblast omgeven door trofoblast
