Gametogenesi. Dott.ssa Maria Rosa Guglielmino

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1 Gametogenesi Dott.ssa Maria Rosa Guglielmino

2 La gametogenesi è quel processo per mezzo del quale, nell embrione in fase di sviluppo, le cellule germinali capostipiti migrano nelle gonadi per moltiplicarsi intraprendere la meiosi e diventare gameti maturi: UOVA e SPERMATOZOI

3 Germ Cells constitute a highly specialized cell population that is indispensable for the continuation and evolution of the species They transmit genetic information to the next generation through fertilization

4 The life Cycle Zigote PGCs

5 In mammals, gametes are derived from a small founder pluripotent population, which segregated early in embryogenesis become PGCs They are first specialized in the proximal epiblast and migrate into the genital ridge of the developing gonad

6 The epiblast cells are the precursor of all cells that constitute an embryo.. Regional specialization occurs in the epiblast shortly before gastrulation begins. Only the cells in the proximal epiblast acquire the ability to contribute to the germ line The specification is induced by extrinsic factors secreted by extraembryonic cells as BMP4 (bone morphogenetic protein). This augments the expression of the Ifitm3 (fragilis) gene in the proximal epiblast,, marking the first step to the germ line commitment

7 Soon after gastrulation begins germ cells lose their responsiveness to BMP4 and a subset of Ifitm3 (fragilis) cells that migrated to the extraembryonic mesoderm start expressing the Dpp3a (stella) gene MZ. Ratajczak et al.

8 They represent the first population of the fetal germ cells (primordial germ cells or PGCs) During migration, PGCs come into contact with a diverse array of somatic cell, which might modify PGCs PGC

9 The development of postmigratory germ cells, including pastnatal periods, is sex-specific specific

10 Meiosis is a unique form of cellular division by which a diploid cell produces genetically distinct haploid gametes. Initiation and regulation of mammalian meiosis differs between the sexes. In females, meiosis is initiated during embryo development and arrested shortly after birth during prophase I. In males, spermatogonial stem cells initiate meiosis at puberty and proceed through gametogenesis with no cell cycle arrest.

11 Ovogenesi Le PGCs, detti OVOGONI, proliferano per un certo tempo prima di diventare OV. PRIMARI. A questo stadio inizia la prima divisione meiotica. La prima divisione meiotica però non viene portata a termine ma piuttosto gli oociti si arrestano allo stadio di diplotene della profase I in attesa che l individuo raggiunga la maturità sessuale. Dopo aver raggiunto la maturità sessuale ed in seguito a stimolazione ormonale, ciclicamente gruppi di oociti I cominciano a svilupparsi e riprendono la meiosi divenendo OV. SECONDARI; questi ultimi si arrestano infine allo stadio di metafase II dando così origine alla cellula uovo matura, cioè pronta per essere fecondata dopo l ovulazione. La seconda divisione meiotica sarà completata solo dopo la fecondazione

12 In human females, all primordial follicles are formed in the fetus between 6 and 9 months' gestation. During this period, there occurs a marked loss of oocytes due to apoptosis. The number of primordial follicles decreases progressively as a consequence of recruitment, until very few if any are present after the menopause at ~50 years of age.

13 Considerando quindi che negli individui di sesso femminile tutti gli ovociti sono prodotti durante il periodo fetale o comunque poco dopo la nascita, le donne nascono con un numero finito di gameti bloccati in meiosi I che in seguito continua a diminuire nel corso della loro vita. Nelle donne, l esaurimento di questo pool limitato di ovociti si verifica intorno ai 50 anni di età e conduce al fenomeno della menopausa.

14 Le PGCs sono detti SPERMATOGONI; si dividono per mitosi fino a quando, dopo la nascita, l individuo raggiunge la maturità sessuale. A questo punto alcune cellule smettono di dividersi, si differenziano in SPERMATOCITI PRIM. e intraprendono la prima divisione meiotica per diventare SPERMATOCITI SEC. Dopo il completamento della seconda divisione meiotica, gli spermatociti secondari producono gli SPERMATIDI che si differenzieranno in SPERMATOZOI MATURI. Spermatogenesi

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16 Ovario Testicolo

17 Spermatogenesi

18 Spermatogenesi (2) Spermatogoni (2n) mitosi Spermatociti primari (2n) meiosi I Spermatociti secondari (n) meiosi II Spermatidi (n) differenz. Spermatozoi

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21 Ovogenesi

22 Ovogenesi Follicologenesi

23 ovulazione

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27 SPERMATOGENESI VS. OOGENESI Meiosi rapida e continua Dalla meiosi derivano 4 Spermatozoi Eliminazione citoplasma Molti spermatozoi per ogni Sertoli Mancano membrane accessorie Meiosi lenta e a tappe Dalla meiosi deriva 1 solo oocita Accumulo citoplasma Molte cellule follicolari per oocita Sono prodotte membrane accessorie

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