Gametogênese - Gametogenesis

A gametogênese é um processo biológico pelo qual células precursoras diplóides ou haplóides sofrem divisão e diferenciação celular para formar gametas haplóides maduros . Dependendo do ciclo de vida biológico do organismo , a gametogênese ocorre por divisão meiótica de gametócitos diplóides em vários gametas, ou por mitose. Por exemplo, as plantas produzem gametas por meio da mitose em gametófitos. Os gametófitos crescem a partir de esporos haplóides após a meiose espórica. A existência de uma fase multicelular haplóide no ciclo de vida entre a meiose e a gametogênese também é conhecida como alternância de gerações .

Em animais

Esquema mostrando analogias no processo de maturação do óvulo e no desenvolvimento das espermátides, seguindo suas vias individuais. Os oócitos e espermatócitos são gametócitos. Óvulos e espermátides são gametas completos. Na realidade, o primeiro corpo polar normalmente morre sem se dividir.

Os animais produzem gametas diretamente por meio da meiose a partir de células-mãe diplóides em órgãos chamados gônadas ( testículos nos machos e ovários nas fêmeas). Machos e fêmeas de uma espécie que se reproduz sexualmente têm diferentes formas de gametogênese:

Estágios

No entanto, antes de se transformar em gametogonia, o desenvolvimento embrionário dos gametas é o mesmo em machos e fêmeas.

Caminho comum

A gametogonia geralmente é vista como o estágio inicial da gametogênese. No entanto, os gametogônios são eles próprios sucessores das células germinativas primordiais (PGCs) da endoderme dorsal do saco vitelino que migram ao longo do intestino posterior para a crista gonadal . Eles se multiplicam por mitose e, uma vez que atingem a crista gonadal no estágio embrionário tardio, são chamados de gametogonia. Depois que as células germinativas se desenvolveram em gametogonia, elas não são mais as mesmas entre homens e mulheres.

Caminho individual

A partir da gametogonia, os gametas masculinos e femininos se desenvolvem diferentemente - machos por espermatogênese e fêmeas por oogênese. No entanto, por convenção, o seguinte padrão é comum para ambos:

Tipo de célula ploidia / cromossomos em humanos Número de cópias de DNA / cromátides em humanos Processar
gametogônio diplóide (2N) / 46 2C antes da replicação, 4C após
46 antes, 46 × 2 depois
gametocitogênese (mitose)
gametócito primário diplóide (2N) / 46 2C antes da replicação, 4C após
46 antes, 46 × 2 depois
gametidogênese ( meiose I)
gametócito secundário haplóide (N) / 23 2C / 46 gametidogênese (meiose II)
gametídeo haplóide (N) / 23 C / 23
gameta haplóide (N) / 23 C / 23

Gametogênese in vitro

Gametogênese in vitro (IVG) é a técnica de desenvolvimento de gametas gerados in vitro , ou seja, "a geração de óvulos e espermatozoides a partir de células-tronco pluripotentes em um prato de cultura". Esta técnica é atualmente viável em ratos e provavelmente terá sucesso futuro em humanos e primatas não humanos.

Na gametangia

Fungos, algas e plantas primitivas formam estruturas haplóides especializadas chamadas gametângios , onde os gametas são produzidos por meio da mitose. Em alguns fungos, como o Zygomycota , os gametângios são células únicas, situadas nas extremidades das hifas , que agem como gametas fundindo-se em um zigoto . Mais tipicamente, gametangia são estruturas multicelulares que se diferenciam em órgãos masculinos e femininos:

Em plantas com flores

Nas angiospermas, os gametas masculinos (sempre dois) são produzidos dentro do tubo polínico (em 70% das espécies) ou dentro do grão de pólen (em 30% das espécies) por meio da divisão de uma célula geradora em dois núcleos de espermatozoides. Dependendo da espécie, isso pode ocorrer enquanto o pólen se forma na antera (pólen tricelular) ou após a polinização e crescimento do tubo polínico (pólen bicelular na antera e no estigma). O gameta feminino é produzido dentro do saco embrionário do óvulo .

Meiose

A meiose é uma característica central da gametogênese, mas a função adaptativa da meiose é atualmente uma questão de debate. Um evento chave durante a meiose é o emparelhamento de cromossomos homólogos e recombinação (troca de informações genéticas) entre cromossomos homólogos. Este processo promove a produção de maior diversidade genética entre a progênie e o reparo recombinacional de danos no DNA a serem repassados ​​à progênie. Para explicar a função adaptativa da meiose (bem como da gametogênese e do ciclo sexual), alguns autores enfatizam a diversidade e outros enfatizam o reparo do DNA .

Veja também

Notas

Referências