HC.3 - Gametogenese

Question 1

Wat is een zygote?

Answer 1

Hetgeen wat ontstaat bij de bevruchting tussen spermacel en oocyt

Question 2

Welke vormen van gametogenese zijn er?

Answer 2

spermatogenese en oögenese

Question 3

wat is een belangrijk aspect bij gametogenese

Answer 3

meiose (reductiedeling)

Question 4

waar is meiose belangrijk voor

Answer 4

• om te begrijpen hoe ziektes overerven
• inschatten risico’s van geassisteerde voortplanting

Question 5

waar leiden fouten in chromosoomparing of segregatie toe

Answer 5

aneuploïdie

Question 6

wat is mitose en meiose

Answer 6

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.

Question 7

wanneer vindt meiose plaats?

Answer 7

bij de vorming van gameten

Question 8

wat vindt plaats bij meiose I?

Answer 8

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)

Question 9

wat vindt plaats bij meiose II

Answer 9

homologe chromatiden worden uit elkaar getrokken.

Question 10

waar is chromosoomparing van afhankelijk?

Answer 10

1. bewegingen van de chromosomen: bouquet formation
2. het maken en herstellen van DNA dubbelstrengsbreuken: waarbij een klein deel van de breuken zodanig gerepareerd wordt dat er crossover ontstaat

Question 11

wat is bouquet formation?

Answer 11

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.

Question 12

wat is cross-over

Answer 12

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.

Question 13

wat is essentieel bij meiose I?

Answer 13

crossovers en zuster chromatide cohesie

Question 14

wat is belangrijk in de meiose?

Answer 14

homologe chromosomen moeten paren

crossovers worden gevormd

1 haploide set van chromosomen per dochtercel na meiose I

Question 15

waar vindt spermatogenese plaats ?

Answer 15

in de testis (specifiek in de tubuli seminiferi)

Question 16

wat doen de sertolicellen in de tubuli seminiferi ?

Answer 16

ondersteunen ontwikkeling van germinale cellen (voorlopercel) tot zaadcellen

Question 17

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

Answer 17

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

Question 18

vanaf wanneer is spermatogenese een continu proces?

Answer 18

vanaf de puberteit

Question 19

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

Answer 19

in de pseudo-autosomale regio

in deze regio kunnen de chromosomen tijdens meiose dus toch paren en kan ook cross-over plaatsvinden.

Question 20

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

Answer 20

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

Question 21

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

Answer 21

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

Question 22

wat is spermiogenese?

Answer 22

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)

Question 23

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

Answer 23

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

Question 24

wat doet acrosine?

Answer 24

zorgt dat de zaadcel de eicel bereikt

Question 25

Hoe verloopt de spermatogenese?

Answer 25

In testisbuisjes van binnen naar buiten
- Spermatogonium -> spermatocyt (meiose 1) -> spermatide (meiose 2) -> spermatosoom

Question 26

Welke cellen zijn naast spermatocyten aanwezig in de testis?

Answer 26

• Leydig cellen: ronde kern met prominente nucleolus, rondom bloedvaten
• Sertolli cellen: grote peervormige kern met prominente nucleolus

Question 27

Wat zijn functies van Sertolli cellen?

Answer 27

• Voeden spermacellen
• Resorptie cytoplasma
• Productie anti-Mullers hormoon en inhibine (regulatie FSH)
• Barriere met bloed

Question 28

Wat zijn functies van Leydig cellen?

Answer 28

Productie testosteron
- Stimulatie door LH

Question 29

Welke weg verlopen spermatosoa?

Answer 29

Tubuli seminiferi -> tubuli recti -> rete testis -> ductus efferentes -> ducuts epididymis -> ductus deferens

Question 30

Hoe onderscheid je de ductus efferentes en de ductus epididymis?

Answer 30

• Efferentes: trilhaardragend eenlagig epitheel
• Epididymis: meerrijig epitheel met stereocillia

Question 31

Waaruit bestaat de prostaat?

Answer 31

• Perifere zone
• Transitie zone: nodulair
• Urethra prostatica
• Gladde spiervezels

Question 32

wanneer vormen de oocyten zich?

Answer 32

in het ovarium voor de geboorte

Question 33

hoe gaat de oogenese?

Answer 33

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

Question 34

wat is ICSI?

Answer 34

intracytoplasmatische sperma-injectie

geassisteerde voortplanting waarbij zaadcellen in eicel worden geinjecteerd

Question 35

nadeel ICSI?

Answer 35

geen natuurlijke selectie van de spermacel

Question 36

hoeveel oocyten blijven in diplotene arrest?

Answer 36

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.

Question 37

wat is een follikel?

Answer 37

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

Question 38

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

Answer 38

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 39

wat gebeurd er bij de groei van een oocyt?

Answer 39

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

Question 40

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

Answer 40

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

Question 41

wat heft de metafase meiose II blokkade op?

Answer 41

de verhoogde calciumconcentratie bij bevruchting

Question 42

hoeveel arresten zijn er in totaal tijdens de oogenese?

Answer 42

2 arrests:
diploteen MI attest en metafse MII arrest

Question 43

Op welke mitotische checkpoints lijken de meiose arrest van de oocyt?

Answer 43

Diploteen arrest: G2/M checkpoint
Metafase II arrest: exit M checkpoint

Question 44

Uit welke fasen bestaat de mitose?

Answer 44

• 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

Question 45

Uit welke fasen bestaat meiose I?

Answer 45

• 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

Question 46

Uit welke fasen bestaat meiose II?

Answer 46

• Interkinese
• Profase: verdwijnen celkern
• Metafase: chromosomen naar equator vlak
• Anafase: splitsing zusterchromatiden (n naar n)
• Telofase: splitsing in 2 cellen

Question 47

Wat gebeurt er met cohesine tijdens de meiose?

Answer 47

Stapsgewijze verwijdering
- Bij armen tijdens metafase-anafase I
- Bij centromeer tijdens metafase-anafase II

Question 48

Wat gebeurt er na bevruchting met de eicel?

Answer 48

Depolarisatie -> acrosoomreactie: verandering zona pellucida, stijging Ca2+, verlies receptors

Question 49

Welke typen monozygoten zijn er?

Answer 49

• Eigen amnion: embryoblast in morula stadium
• Gedeelde amnion: blastocyt splitsing

Question 50

Wat is een sesquizygotische tweeling?

Answer 50

Monozygote tweeling met verschillend genoom (2x paternaal genoom)

Question 51

Wat zijn de eerste paar stadia van de bevruchte eicel?

Answer 51

• Blastomeren & poolichaampjes
• Morula
• Blastula: blastosoel met embryoblast omgeven door trofoblast