HC.3 – Gametogenese

Question 1

wat is een zygote?

Answer 1

Samensmelting spermacel en oocyt

Question 2

wat is het verschil tussen mitose en meiose?

Answer 2

Meiose = reductiedeling –> dochtercellen hebben de helft van het aantal chromsomen van de moedercel
Mitose = deling waarbij alle dochtercellen evenveel chromsomen hebben als de moedercel

Question 3

wat is de gametogenese?

Answer 3

spermatogenese en oogenese

Question 4

Waarvan is de homologe chromosoom paring afhankelijk (= bij elkaar komen van de 2 homologe chr)?

Answer 4

1. bewegingen van de chromosomen = Bouget formation –> uiteinden alle chr bij elkaar liggen –> doordat de homologe chr dezelfde lengte hebben zullen ze elkaar opzoeken
2. Maken van dsDNA breuken
   Met herstel vindt cross-over plaats (10%) tussen homologe chr –> op bindingsplek zusterchromatiden (door cross over en zusterchromatiden cohesie wordt de verbinding verbroken waardoor de zusters uit elkaar kunnen gaan)

Question 5

Waar vindt de spermatogenese plaats?

Answer 5

Tubuli seminiferi (= testis buisje) in testes

Question 6

Welke cellen zitten er nog meer in de testes voor de spermatogenese?

Answer 6

1. Sertoli-cellen: ondersteunen ontwikkeling van germinale cel tot zaadcel
2. Leydig cellen: productie testosteron

Question 7

Wat is de organisatie in de testis buisjes?

Answer 7

• Stamcellen liggen het meest aan de rand
• naarmate ontwikkelen steeds meer naar lumen

Question 8

Wat is de duur en beloop van de spermatogenese?

Answer 8

• Spermatogonia (stamcel en kan nog mitose ondergaan) zitten op basale lamina onder de bloed-testis barriere
• Primaire spermatocyt met meiotische proliferatie: duurt 2 weken
• Secundaire spermatocyt: ondergaat meiose 1 en 2 (snel in 1-2 dg)
• spermatide
• Dan nog 1-2 weken voordat spermatozoa (= rijpe zaadcel)

Question 9

Hoe werkt het bij X en Y als chr elkaar vinden obv lengte? Waar lijken het X en Y chr op elkaar? Hoe werkt dit?

Answer 9

pseudo-autosomale regio (homologe genen) –> hiermee paren en crossing over doen = XY-body
Op dit moment iNACTIEF: geen transcriptie tijdens meiotische profase (op X chr, andere autosomen wel!)
Bepaalde onmisbare eiwitten (bvb fosfoglyceraatkinase (PGK) voor glycolyse) hebben ook een kopie van het gen op een ander autosomaal chr waardoor die de productie kan overnemen

LET OP: dit geldt enkel voor mannen!!!

Question 10

wat gebeurt er na de spermatogenese?

Answer 10

Dan is het een spermatide –> hierna spermiogenese = de ontwikkeling van ronde spermatide naar spermatozoa

Question 11

wat zijn belangrijke eigenschappen voor een spermacel?

Answer 11

• aerodynamische kop en erg klein
• Midden: mitochondriën
• start

Dus:
- goed bewegen
- goede vorm = kleine kop

Question 12

waarom moet een spermacel een kleine kop hebben?

Answer 12

• DNA extra goed beschermd
• aerodynamischer

Question 13

Hoe loopt de ontwikkeling naar het verkleinen van de kop van de spermacel?

Answer 13

Er is reorganisatie van chromatine nodig
- nucleosomen eruit
- DNA opgerold rondom protaminen = Histon naar protamine transitie –> LET OP: is essentieel voor de kleine kop
- protaminen kunnen zorgen voor een hele compacte kern
- hierdoor kan geen transcriptie etc

Question 14

Hoe komt een spermacel met een kleine kop aan bepaalde eiwitten als er geen transcriptie plaats vindt?

Answer 14

de mRNA’s voor de protamines worden al gemaakt in spermatide stadium en opgeslagen in RNP-partikels (ribonucleoproteines) –> translatie uitgesteld

Question 15

wat zijn twee testes specifieke genen?

Answer 15

• Acrosine: nodig om eicel te bereiken
• protamine

Question 16

Noem een vorm van geassisteerde voortplanting? Wat is hier het nadeel aan?

wat is hier de nieuwste versie van?

Answer 16

ICSI = intra-cytoplasmatische sperma injectie
Nadeel: geen natuurlijke selectie waar dit normaal wel zo is

ROSI = ronde spermatiden injecteren —> hierdoor histamine naar protamine transitie overgeslagen —> effect hiervan is nog onduidelijk

Question 17

Wat kan je wel of niet zeggen over de zaadcel die de bevruchting doet?

Answer 17

Hoeft niet per se degene te zijn die het snelste zwemt
Goede morfologie ≠ intact genoom!

Question 18

wat zijn vier belangrijke punten bij de spermatogenese?

Answer 18

• Continu proces vanaf de puberteit
• XY-body
• Histon naar protamine transitie
• Regulatie van genexpressie en mRNA translatie

Question 19

Waarom is de gametogenese van belang?

Answer 19

infertiliteit bij 15%

Nieuwe erfelijke afwijkingen ontstaan vaak tijdens de gametogenese

Question 20

HOe verloopt de oogenese?

Answer 20

• Alle oogonia (stamcellen) beginnen met meiose en lopen vrijwel de gehele profase 1 door –> aan eind: diplotene arrest
• vlak voor ovulatie (oiv LH en FSH) wordt meiose 1 afgemaakt waarbij: a) eicel met alle cytoplasma en organellen en b) poollichaampje (klein) ontstaan
• Hierna metafase 2 arrest
• Bevruchting: afmaken meiose 2 –> 2e poollichaampje ontstaat
  –> Arrest 2 wordt opgeheven door bevruchting

Question 21

waarom zijn eicellen in de diplotene arrest extra kwetsbaar?

Answer 21

Verhoogd kwetsbaar voor schade (en dus ook DNA) waarbij de reparatie mechanisme ook minder actief zijn

Question 22

Hoe verloopt de groei van de oocyt?

Answer 22

• synthese mRNA en rRNA vroeg in embryonale fase (voorraad voor klievingsdelingen)
• Vorming zona pellucida: soort gellaagje om de oocyt voor de voorkoming van polyspermie (wordt hard na bevruchting)
• gapjunctions: granulosacellen naar eicel waardoor stoffen heen en weer (oa Ca en cAMP) voor communicatie (snelheid ontwikkelen bvb)
  LET OP: meiose is geblokkeerd)
• Vorming corticale granula: blaasjes met enzymen die een rol spelen bij bevruchting –> zit net onder zona pellucida –> versmelten ermee waardoor hard wordt
• verwerft competentie tot meiose hervatting, MAAR DOET DIT NIET (later pas weer)
• hierna antrale follikel (met holte)

Question 23

Hoe wordt voorkomen of gestimuleerd om de meiose te hervatten?

Answer 23

• Hoog cAMP –> voorkomt hervatting (vanuit granulosacellen naar eicel)
• Laag cAMP –> LH-geinduceerde hervatting meiose

Question 24

Hoe worden de 2 arresten van de oogenese gereguleerd?

Answer 24

Meiose 1 arrest:
meiotic inhibitory factor (MIF) uit follikel -> houdt cAMP hoog –> bij LH-piek verdwijnen de gapjunctions –> MIF niet meer in Oocyt –> cAMP daalt –> meiose naar metafase 1

Meiose 2 arrest;
Na bevruchting neemt [Ca] toe –> ophef arrest + cascade –> meiose voltooid –> formatie pronucleus (aparte voorkernen van mannelijke en vrouwelijke genoom) –> zygote vormen

Question 25

waar kunnen de twee arresten van de oocyt mee worden vergeleken?

Answer 25

• Diploteen-arrest (profase M1) lijkt op G2/M-checkpoint
• Metafase 2-arrest lijkt op exit-M-checkpoint

Question 26

wat zijn 4 belangrijke punten van de oogenese?

Answer 26

• Alle oocyten gevormd voor geboorte
• 2x arrest: diploteen M1 en metafase M2
• Oocyt is voorraadkast voor klievingen (voor veel verder in embryogenese)
• Regulatie gen transcriptie en mRNA translatie