Meiosi. Meiosi e Gametogenesi 09/11/15. Cellule somatiche e germinali. 1. Riduzione cromosomica (diploidia 2n > aploidia n)
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- Eva Giulia Santi
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1 Cellule somatiche e germinali Meiosi e Gametogenesi Ciclo cellulare e meccanismi di regolazione correlati Cellule somatiche (tessuti e loro rigenerazione) >> Mitosi Cellule germinali (riproduzione)... >>Meiosi Gametogenesi Processo che porta alla formazione delle cellule germinali mature o gameti Avviene nelle gonadi (testicoli e ovaie) Spermatozoi e ovociti (gameti, aploidi) Gameti aploidi: la divisione meiotica Meiosi Divisione cellulare che interessa solo le cellule germinali maschili e femminili: Quali novità? 1. Riduzione cromosomica (diploidia 2n > aploidia n) 2. Ricombinazione genica (> variabilità!) 1
2 Confronto mitosi e meiosi 2n n G2 4n stop G1 S Meiosi I (riduzionale) Al termine dell interfase ciascun omologo è duplicato in due cromatidi fratelli Meiosi I e II Appaiamento degli omologhi (tetradi) e formazione di chiasmi (o sinapsi) Crossing-over (ricombinazione) Separazione degli omologhi Meiosi II (equazionale) simile alla mitosi, senza duplicazione del DNA Separazione dei cromatidi fratelli di ciascun omologo Profase I Leptotene: i cromosomi (dicromatidici) diventano visibili e si raggruppano vicino la membrana nucleare verso il centrosoma Pre-leptotene: interfase Zigotene: avvicinamento degli omologhi Diacinesi: condensazione dei cromosomi Pachitene: appaiamento degli omologhi (bivalenti o tetradi) formazione di chiasmi (complessi sinaptonemali) e ricombinazione omologa Diplotene: allontanamento e inizio risoluzione dei chiasmi Metafase I Ipotetico 3 paia di cromosomi omologhi 2
3 Metafase I Formazione dei chiasmi e ricombinazione omologa Metafase II: dipende dai sessi Formazione dei chiasmi e ricombinazione omologa 3
4 Gametogenesi Profase I Leptotene Zigotene Pachitene Diplotene Metafase I Anafase I Telofase I Interfase II Metafase II Anafase II Telofase II Citocinesi o citodieresi PGC 4
5 d 11 Proliferazione dell epitelio celomatico Parziale degenerazione del mesonefro Gli elementi epiteliali vanno a formare i cordoni sessuali primitivi AMH SRY regressione d. mesonefrico regressione d. paramesonefrico Gonade dotto paramesonefrico Muller dotto mesonefrico Wolff dal d. paramesonefrico o di Muller dal d. mesonefrico o di Wolff Homunculus, Nicolas Hartsoeker (1694) 5
6 Controllo IPOFISARIO Gonadotropine LH > Leydig cells > Testosterone FSH> Sertoli cells > 17β-estradiolo Cellule del Sertoli: elementi somatici in stretto contatto con le cellule germinali durante la spermatogenesi (lo strato esterno forma la barriera ematotesticolare) Cellule del Leydig (interstiziali): producono testosterone 6
7 Spermiogenesi Fase del Golgi: formazione dei granuli pre-acrosomici che confluiscono nel granulo acrosomico Fase del Cappuccio: disposizione del granulo apicalmente; il centriolo distale organizza il flagello Fase Acrosomale: disposizione acrosoma, inattivazione del nucleo, mitocondri alla base del flagello Fase di maturazione: completamento trasformazione spermatidio in spermatozoo (epididimo) Spermiogenesi Dopo la spermiogenesi lo spermatozoo lascia i tubuli seminiferi e si sposta nei tubuli retti quindi nella rete testis e attraverso i condottini efferenti raggiunge l epididimo (perdita della goccia citoplasmatica) Spermiogenesi 7
8 PGC As Sommario Spermatogoni As (staminali) Mitosi continue Espansione clonale Inizio Spermatocitogenesi Oogenesi Spermatogoni A1, A2... in continuità citoplasmatica (sincronia del clone > epitelio seminifero) Spermatociti I: Meiosi I Spermatociti II: Meiosi II Spermatidi > Inizio Spermiogenesi Fase del Golgi Fase del Cappuccio Fase Acrosomale Fase di maturazione Ovogenesi Gli ovociti sono una riserva finita 8
9 Figure 1 Outline of the main steps of folliculogenesis. GONADE: OVAIO BOVINA Adrien Georges et al. J Mol Endocrinol 2014;52:R17-R Society for Endocrinology Cross-talk between oocyte and Cumulus cells: Gap Junction-mediated Communications (GJC) Follicle formation Differentiation Growth Meiotic arrest Transcription Maturation Nucleotids, aminoacids, metabolites (pyruvate, GSH...) camp, cgmp Proliferation Cumulus expansion Steroidogenesis Eppig JJ, Reproduction 2001 Albertini D et al, Reproduction
10 La crescita e sviluppo dell ovocita si accompagna alla follicologenesi Follicologenesi e oogenesi Prophase I FSH, LH dependent Early Antral Graaf Dominant MEIOTIC Mid Antral RESUMPION FSH, LH independent Secondary Primary Preantral OOCYTE GROWTH Metaphase II Primordial Prophase I Oogenesi Follicologenesi e oogenesi MEIOTIC PROGRESSION 0 h 4 h 8 h 12 h 16 h 24 h GV Diakinesis Pro-M I M I A I T I M II 10
11 BOVINE IVM Prophase I Cumulus expansion Polar Body extrusion Polar body GV stage MII stage Meiosis in mammals Stage at Ovulation In Vitro Maturation (h) Cow MII 24 Sheep MII 24 Pig MII Horse MII 28 Cat MII Dog Prophase I 48-72? Human MII 24 Mouse MII 12 11
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