Keimzell-

Eine Keimzelle, als Teil des mehrzelligen Organismen, die sich sexuell fortpflanzen, ist im allgemeinen ein Element der Zeile Differenzierung in der Übertragung von genetischem Material an ihre Nachkommen beteiligt. Es bezieht sich auch auf solche Stammzellen, Differenzierung, stammen Gameten oder Geschlechtszellen, die aus genetischen haploid. Manchmal mit Keimzellen Ohne die letztere, was nur ihre Vorläufer diploiden unreif. Der Begriff von den lateinischen germen abgeleitet wird verwendet, im Gegensatz zu derjenigen der somatischen Zelle.

Die Meiose ist der Prozess der Teilung aus einer diploiden Keimzelle, erzeugt vier haploide Zellen oder Keimzellen reifen Gameten oder Geschlechtsverkehr oder mit genetischen halbiert. Die intrinsische Mechanismus der ersten meiotischen Teilung in der Anaphase I, ermöglicht die zufällige Verteilung von homologen Chromosomen, unabhängig von ihrer väterlichen oder mütterlichen; Diese Umlagerung wird durch die Möglichkeit das Überschreiten, ein Verfahren, das die Bewegung von Allelen in einer mütterlichen Chromatid väterlichen Gegenstück und umgekehrt gewährleistet, verstärkt. Dank dieser Verfahren ist das Ende der zweiten meiotischen Teilung nahezu unmöglich, daß die Geschlechtszellen gebildet sind alle gleich. Es würde mit einer Wahrscheinlichkeit von 1: 2, wenn nicht der Fall Crossing-over, die stattdessen erlaubt der Gameten nicht paarweise gleich sind.

Die Keimbahn, die also umfassen sowohl Geschlechtszellen, die ihre Vorläufer, Zeit, Ort und Art der Entwicklung, abhängig von den Arten, die sexuell reproduziert haben. Die Pflanzen erzeugen ihre Geschlechtszellen in einer Weise, die sich von jenen Tieren, wo es noch Beispiele der asexuellen Fortpflanzung. Es sollte betont werden, dass in den Tierreich nicht oft Haploidie hat eine Bedeutung von Fortpflanzungszwecken abgeordnet, los, um die normale Kit-Gen oder das Leben des Einzelnen oder eine Phase mit biologischen Eigenschaften unabhängig und eigenständig sein. Es ist nur in Organismen, die diplonti Kit diploide somatische charakterisiert die gesamte Linie, aus dem es tatsächlich sinnvoll, die relativ wenige Keimzellen, die einzigen, die die Meiose zu unterziehen und zu generieren haploiden Zellen bereit, ein neues Einzel diploiden bilden können, zu unterscheiden. Dieser Prozess, genannt Sexualität, sorgt für einfachere evolutionäre Vorteile, durch die höhere Rate der Rekombination zwischen Einzelpersonen garantiert. Aber es ist nur in Organismen diplonti dass Sexualität ist unbedingt auf die Fortpflanzung und Keimzellen gekoppelt sind die wichtigsten Elemente, die die beiden Prozesse zu kombinieren.

Die Keimbahnen werden oft als unsterblich beschrieben, in dem Sinne, daß zwei Zellen können einen Körper, der wiederum in der Lage ist, eine Reihe von aufeinanderfolgenden Generationen potentiell unendlichen stammen generieren. Dies bedeutet nicht, dass die gleichen Keimzellen durch Apoptose, in dem die somatische sind verpflichtet, zu irreparablen Schäden an der Erbsubstanz, die anderen internen Strukturen, für die einfache Programmierung bei der Entwicklung von Teilen des Körpers usw. führen bewahrt ... Keimzellen nicht haben Grund zu einer größeren Auswahl unterzogen werden, auftreten, so reichlich apoptotische Vorgänge in jedem Zyklus der Oogenese. Die Differenz zwischen den somatischen Zellen und Keimzellen, unter diesem Gesichtspunkt besteht im Mechanismus der Erhaltung der telomeren Abschnitte der Chromosomen. Telomerase, die effektiv verhindert, dass die Verkürzung progressivamento Zelle DNA, Kennzeichnung der Alterung des Organismus, für den Keimzellen und somatischen reservierten Leitung nur in bestimmten Stammzellen ist.

Der Keimbahn-Mutationen im Gegensatz zu denen, die in ihren somatischen negative Folgen liefern für das Auftreten von Krebs, übertragbar sind auf die Nachkommen. Der Körper versucht deshalb, um sie auf eine Auswahl ziemlich schmal unterwerfen, so daß lediglich die Änderungen potentiell positiv für die Brauchbarkeit des Nachkommen übertragen werden kann. Dennoch ist klar, in fortgeschrittenen Organismen, die sich sexuell fortpflanzen, sind die Keimbahnmutationen die Grundlage Auslösen des Evolutionsprozesses. Es gibt Fälle von Mosaik, in der Mutationen, insbesondere Chromosomenanomalien, lauern in den Gonaden bleiben in anderen Geweben praktisch nicht vorhanden: das macht sie außergewöhnlich schwierig, weil es wiederholt Fehlgeburten, oder die Nachkommen zeigt pathologische Phänotypen, ohne die Eltern Hervorhebung keine klinischen Anzeichen oder als Träger diagnostiziert.

Gametogenese

Gametogenese ist der Prozess, in dem sie bestimmt sind Keimzellen zu Geschlechtszellen bereit für die Wiedergabe von einzelnen generieren. Bei der Frau, spricht man von der Oogenese, die aus einer Oogonium führt zu einer Eizelle und drei Polkörper, während in dem männlichen Spermatogenese, daß durch eine spermatogonium unreifen Formen vier Spermatozoen vollständig. Beide Vorgänge sind in der Zeitplanung, ein Verfahren und Ergebnisse völlig anders, da sie im Wesentlichen in meiotischen Teilungen im Rahmen der Differenzierungsprozessen enthalten bestehen. Der Fortschritt der Gametogenese in der Zeit, im Raum und in der Art, die männliche oder weibliche wird aus den somatischen Zellen der Gonade hergestellt: Studien an Mäusen und Drosophila haben gezeigt, dass die Signalübertragungskaskade des JAK / STAT, zum Zeitpunkt der Bildung von Hoden ausgebreitet ist es ausreichend, um Verhaltensweisen zu den Keimzellen reifen "männlich". Andere Studien betonen die Rolle der Anwesenheit von Retinsäure, über sie. Dies alles zeigt, dass die Entstehung der Organ, unterstützt aktiv Einfluss auf die Entwicklung von Keimzellen, beispielsweise, im Gegenteil, ist ihre Anwesenheit, die für die Gonaden, die Auslösung der Entwicklung des Status von Keimstrang.

Gametogenese ist als die einzig mögliche Ereignis meiotischen Organismen diplonti vorgestellt. Von einer genetischen Perspektive ist das Ziel, einen möglichst großen Bereich von Allelen von mehreren Genen zu gewährleisten: Wenn die intrinsische Mechanismus der Meiose I erleichtert die Aufgabe, im Hinblick auf die Verteilung der einzelnen Chromosomen verteilt, unabhängig von ihrer mütterliche oder väterliche jede der Sekundär Gametocyten, desto schwieriger wird es theoretisch rekombinieren Allele in den Chromosomen selbst integriert. Stellvertreter in dieser Funktion ist der Prozess des Crossing-over: Chromatiden während Prophase benachbarten der beiden homologen Chromosomen auszutauschen Stücke DNA flankiert äquivalent in der Größe, wenn auch an anderen Punkten und zufällige Personen für einziges Paar in jedem Fall so. In Meiose II sind Schwesterchromatiden etwas anders, so dass die Keimzellen, die gebildet werden, sind ähnlich, aber nicht gleichwertig sind, in Paaren, in bezug auf die genetisches Material.

Nicht weniger wichtig sind die epigenetische Ereignisse: sie wollen, in dieser Zeit, um den sogenannten Imprinting von Keimzellen, deren Chromosomen, so dass sie die Identität des Vaters oder der Mutter, die den Mute / Methylierung von nur einem der beiden Allele zeigt verlieren zurückzusetzen, abhängig von der Eltern Ableitung bezogen auf fünfzig Gene dieser Art der Steuerung unterzogen. Zum Beispiel in den Urkeimzellen, als auch in der Linie somatischen physiologisch in der väterlich abgeleiteten Chromosom 15 wird ausgedrückt Region PWS und zum Schweigen der Region, während die mütterlichen Gene zum Schweigen PWS und AS exprimiert wird. Gametogenese in dieser Abgrenzung, bevor abgebrochen wird, dann so eingestellt, dass alle vier haploide Geschlechtszellen vorhanden Dämpfer in den gleichen Allele gleich, je nach Geschlecht des Individuums, und unabhängig davon, ob sie ein väterlicher oder mütterlicher Chromosomen erhalten haben. Alle Spermien wird das methylierte Allel AS haben, während alle Oozyten PWS, so dass zum Zeitpunkt der Befruchtung der Embryo besitzt eine geeignete Prägung. Epigenetische Veränderungen an Genen der Prägung treten nur in Gametogenese, während ihr Zustand der Stummschaltung / Methylierung bei der Befruchtung zu beobachten, wenn Sie den Großteil der Änderungen, die durch Epigenome von Sperma und Eizelle gebracht abzubrechen. In Gene unterliegen nicht der Prägung die epigenetische Modifikationen, dh die DNA-Methylierung, die immer zahlreicher werden als Urkeimzellen werden Zellen Gameten, sowie in alle Prozesse der Differenzierung auch somatische Linie.

Die Gonaden sind die Teile, und unterstützen zu schützen Keimzellen ist, dass sie sich verpflichten, im Differenzierungsprozess, ob sie sich teilen, um die Bevölkerung von Keimstammzellen zu halten. Alles geschieht nach hormoneller Stimulation, beide aus dem Organ selbst und von Drüsen außerhalb der Gonaden selbst. Bei Säugetieren Differenzierung der Gonaden in den Strukturen der Eierstöcke oder Hoden-primitive Gerade durch die Invasion der Stege der primitiven Gonaden Urkeimzellen gekennzeichnet und hängt offensichtlich von dem Paar Geschlechtschromosomen des Individuums. Eine männliche Embryos leitet die Zellen im Knochenmark der Zukunft Proto Hoden eines weiblichen Embryos im kortikalen Bereich.

Man

Der Keimbahn erscheint klar in der Entwicklung des menschlichen Embryos im Verlauf von drei Wochen; Jedoch Zellen, im Dottersack und nell'allantoide befindet, hatte nach der Befruchtung die Identität der Urkeimzellen schon embryonalen Doppelpaket, nell'epiblasto erworben, um den 7. Tag. Aufgrund der Einwirkung von Wachstumsfaktoren der BMP-Familie von extraembryonalen und die anschließende Expression eines Gens, ihr Aussehen ist das Luftschiff-1: Dies beinhaltet die Hemmung der Differenzierungsfaktoren typisch somatischer Linie wie die Aufrechterhaltung der Expression Gene wie Sox-2, Oct-4 und Nanog. Diese Staaten das Genom von Kunststoff und in der Lage, ein weiterer ein neues totipotenten Zygote im Gegenteil zu erzeugen, von Eizellen und Spermien, die sind, sehr differenziert. Immer vom Standpunkt der Genexpression wird die RNA-Helikase VASA konstitutiv nur in Keimzellen, die PGC-Gameten und nicht in somatische, ist es ein ausgezeichneter Molekülmarker des ersten. Die Differenzierung der Keimzellen, wie der somatischen, ergibt sich ein Gefühl der epigenetische Veränderungen in der DNA-Methylierung und Chromatin-Kondensation Diese Verfahren ermöglichen die Geschlechtszellen zu hoch spezialisierten sein, man denke nur an die Morphologie der Spermien.

Die Urkeimzellen vermehren und wandern zu den Gonaden Grate, die entlang der splancnopleura, das Mesoderm in der Umgebung von primitiven Darm, wo sie eingearbeitet werden sich bilden, bilden die ersten Elemente der Gonaden. Während die Chromosomen des Embryos bestimmt die Entwicklung der Hoden oder Eierstöcke, was zu einer Verschiebung des PCG zur Medulla und Cortex, sind Keimzellen in Vollwachstumsphase, die, hält bei beiden Geschlechtern, um das 5. Monat. Wichtig ist die Anzahl der ovogoni definitive des weiblichen, in dieser Zeit zwischen 5 und 7 Millionen, denn von nun an nicht, wenn sie nicht mehr Form. Spermatogonien male in Ruhe kommen, bis der Pubertät, wenn sie werden produziert Spermien durch Meiose, der Zustand der primären Spermatozyten, beide pflegen ihre Zahlen durch Mitose keine Differenzierung. Zusätzlich zu dem oben erwähnten Wasser JAK / STAT, wurden verschiedene Studien herausgefunden, daß das Verhalten, unterschiedlich je nach Geschlecht, keim Zelle aufgrund gonadalen Konzentrationen von Retinsäure, insbesondere während der embryonalen Entwicklung. Die identifizierten Effekte sind die verschiedenen Eintritt in die Meiose und die gegenüber können postnatale proliferatività.

Die weiblichen Keimzellen Abnahme der Zahl bereits in der Differenzierung der primären Oozyten. Diese beginnen Oogenese, aber unterbrochen Zustand meiotischen Diplotän, in Primordialfollikel ummantelt. Der Bestand der Follikel bei der Geburt bestimmt das Alter der Beginn der Wechseljahre: die überwiegende Mehrheit immer noch in den Prozess der Atresie verloren, die vorangehen und umfassen die Frau fruchtbare Zeit: die Geburt gibt es eine Million, nur um 300.000-400.000 kommen Pubertät, wenn das Erscheinungsbild der Gonadotropine FSH und LH initiiert die follikulären Zyklus synchronisieren diejenigen Gebärmutter. Von der Pubertät, ist, dass die Wiederaufnahme der Meiose, um den Wechseljahren, die die Verarmung der Follikel ist, sie Eisprung, mit dem einzigen Keimzelle, die den Zustand des sekundären Oozyten, etwa 300-400 erreicht. Die Vertreibung der letzten polar, mit Beendigung der zweiten Reifeteilung, tritt nur bei der Befruchtung.

Bei anderen Tieren

Wie die Entwicklung Keimzellen ähnlich denen beim Menschen sind in allen Wirbeltieren, einschließlich Entwicklungsgeschichte ist hoch konserviert. Sie sind bereits aus Fische wie Stör, das Auftreten von Keimzellen in den frühesten Stadien der Entwicklung, ihre Präsenz in den Dottersack und deren Migration in die Gonaden Skizzen beobachtet. Bei Wirbeltieren jedoch mehrere Studien haben gezeigt, daß die verschiedenen Linien sind getrennte Wege in die Mechanismen der Induktion der Charakter der Keimzellen der Blastozyste gefolgt. Die Unterscheidung kann für externe Molekularaktion bzw. die Verteilung der cytoplasmatischen Faktoren, wie zum Beispiel mRNA und Proteinen in der Eizelle wahr. In der Entwicklung scheint es, dass ein Mechanismus, der eine Leitung hat es sich als Folge des Verlustes des vorherigen angenommenen das andere aus, in dem Sinne.

In vielen wirbellosen Tieren die Anwesenheit von Keimzellen auf jeden Fall konstant ist, in mehreren Entwicklungslinien sind jedoch zulässig Formen der ungeschlechtlichen Fortpflanzung, wobei in bestimmten Generationen, wie Schwämme, sind Personen, in einem Zustand ist, in dem asexuellen kann sich nicht entwickeln Zellen Gameten . In den Generationen, die sich sexuell fortpflanzen und in Arten, die nur dies zu ermöglichen, die Entwicklung der PGC hat Eigenschaften, aber völlig verschieden von denen der Wirbeltiere. Stachelhäuter wie Seesterne, Keimzellen scheinen endodermalen Ursprungs sind. In Hohltiere können endodermalen oder ektodermalen, aber bemerkenswert ist die interconvertibility ovogoni zwischen Individuum und Spermatogonien, da es, wie in vielen wirbellosen Arten, Hermaphroditen. In Anneliden und Mollusken in der PGC haben mesodermalen Ursprungs. Im Allgemeinen ist die Entwicklung von Keimzellen spät im Vergleich zu der Wirbeltiere und das macht sie oft nicht von somatischen, insbesondere wenn das Tier asexuell vermehren. Die allgemeine Abwesenheit von Aufdrucken, die viele Gene, die die Entwicklung der Plazenta Zusammenhang unterziehen, was es ermöglicht, die Parthenogenese, in denen ein Individuum aus zwei weiblichen Gameten Zellen überleben nicht mangelhaft in diesen wichtigen Gene, die in dem väterlichen Genom und ausgeschaltet väterlichen eingeführt. Dies gilt auch für viele Wirbeltiere wie Eidechsen.

In Pflanzen

Die Pflanzen haben einen typischen Lebenszyklus, dass aplodiplonte, die für den Generationswechsel der Gametophyten haploiden und diploiden Generationen von Sporophyten bietet. Häufiger bei einer Anlage dieser Art von Leben, dieses traditionell definiert wurde weiter entwickelt: die Bäume diploiden Zellen, während deutlich herrscht in Moosen der Gametophyten-Generation. Der offensichtlichste Unterschied mit der Logik Reproduktion der Tiere ist auch die Möglichkeit, die Mitose von den haploiden Zellen, die daher einen echten Generation an sich vor dem Bilden Zellen Gameten der Lage, in eine Zygote verschmelzen bilden. Sporophyten in was passiert mit dem Samenbildung, ein Ereignis, das die Rückkehr der dann diploiden Generation markiert. Dies gilt sowohl für die Gymnospermen Angiospermen, mit kleinen Unterschieden Wohnsitz hauptsächlich in der Struktur der Sporen und Samen.

Keimzellen sind diploid, natürlich nur in der Erzeugung von Sporophyten. Im Gegensatz zu Tieren ist ihre Entwicklung embryonalen, aber kann in jedem Teil der Anlage auftreten, von der somatischen Linie, in Orten, wo es so genannte Apikalmeristemen, Gebieten mit hoher Zellproliferation und Differenzierungspotenzial. Die Blätter der Pflanze, durch ein komplexes System für die Aufnahme von Umgebungsreize auf die Expression bestimmter Gene, deren Wirksamkeit scheint auf den Vergleich mit den früheren Zustand abhängen gekoppelt ist, der Freigabe Ft Signalen. Die Steuerung dieser wird von Fc, die Blüte zu verhindern ausgeübt verfrüht, aber einmal verschwunden Bestimmung der Prävalenz von Ft Aktion mit der Bildung von Blütenmeristemen, wie Spezialisierung der apikal. Die Genexpression Wuschel oder WUS, markiert diesen Übergang. Ein System der Expression von Genen in homeotic konzentrische Bereiche bestimmt die Bildung der Blume, bei Angiospermen. Ringe in den meisten mittel des Blumen meristem bilden die Staubfäden und Staubbeuteln, die männlichen Keimzellen unterzubringen: sie Sporen durch Meiose männlich, oder Pollen zu erzeugen. Noch zentraler Strukturen des Stempels, wobei die weiblichen Keimzellen produzieren Sporen weiblichen gebildet. Die Blume ist perfekt oder Hermaphroditen oder unisessuato oder unvollkommen sein, dh in weibliche oder männliche fehlt.

Die Sporen bleiben weibliche geschlossen im Harem, wie sie durch Mitose vermehren, die Männer tun es, bis sie dispergiert sind, und haben schließlich erreicht die Pollenschlauch Stigmatisierung im Stempel. Es sollte betont werden, dass die Keimzellen oder Keimzellen, sind die männlichen nicht die der Pollen, die deren Vorläufer sind. Die Mitose der beiden Linien von Sporen, die zu der Auswahl einer männlichen Keimzellen und eine weibliche Ausbildung der Samen, von denen der Rest der Zellen haploide Gametophyten befruchtet Endospermanteil bildet, von polyploiden Zellen des Stützgewebes und Nutrition .

Pathology

Eine gemeinsame pathologische Bild auf Keimzellen ist Sterilität oder Unfruchtbarkeit: ihre Produkte, Geschlechtszellen oder fehlerhaft sind oder werden in Mengen unzureichend oder nicht generiert. Potenziellen Auswirkungen dieser Situationen sind die Spermienzahl bei Männern und bei Frauen anovulazioni wiederholt. Oft sind diese Bedingungen keinen Einfluss auf die Keimzellen selbst, sondern die Zellen der Gonade des Gerüstes, die nicht eine richtige Lebensgrundlage zulässt: polyzystischen Ovarien oder un'orchite kann die Grundlage der Unfruchtbarkeit Fällen. Ansonsten Keimzellen können ihre Reifeprozess nicht richtig abgeschlossen als Folge der Hormonmängel, die durch Störungen der Hypothalamus-Hypophysen verursacht, sondern erhalten auch in der Zerstörung durch die Exposition gegenüber schädlichen Faktoren der Natur traumatische mechanische, thermische, chemische oder Strahlung . Es gibt Mutationen in Mosaik, das letztlich auf die Keimgewebe der Gonaden. Dies nennt man mosacismo oder Gonaden Keim: die Mutter neigt dazu, keine klinischen Beweise zeigen, aber produziert Geschlechtszellen von Chromosomenaberrationen und, da viel von Aneuploidie ist mit dem Leben völlig unvereinbar, bereitet Schwierigkeiten in Hosting oder einen Schwangerschaft erfolgreich abgeschlossen, was zu unfruchtbar. Anderen Fällen von Unfruchtbarkeit Ursachen haben keinen Bezug zu den Gonaden und Keimzellen, wie beispielsweise Endometriose, etc ...

Keimzellen nicht von Krebs verschont. Die Malignität, die beeinflusst wird allgemein als Germinom, insbesondere als Seminom in dem Fall von männlichen Keimzellen und Dysgerminom in die der Frauen bezeichnet. Für Germinom jedoch oft bedeutet einen Tumor der Epiphyse, in der Sie eingeführt werden, die während der embryonalen Entwicklung in der Migration von Keimzellen Error: Die Krankheit kann auch im Mediastinum oder retroperitoneum auftreten. Die verschiedenen biologischen Eigenschaften der männlichen Keimzellen und die weiblichen machen Sie den ersten am meisten ausgesetzt, um Krebs, für die das Seminom ist eine Pathologie relativ viel häufiger als die Dysgerminom. Die Gründe können auch die geringere Zahl der weiblichen Keimzellen bereits in der Pubertät zurückgeführt werden. Die jährliche Inzidenz von Germinom intragonadico unter neunzehn Männern gegründet ist 44.5 von 1.000.000 Frauen gegen 10,4 je 1 000 000. Die Mehrzahl der Fälle von Hodenkrebs betrifft genau den Keimzellen, während der Fruchtknoten ist Es fanden sehr viel häufiger Karzinom, dh Krebs Epithelzellen an der Beschichtung. Es sollte betont werden, dass die traditionelle Bezeichnung dieses Gewebes, genannt Keimepithels ist eine Fehlbezeichnung, da sie nichts mit der Linie der weiblichen Keimzellen zu tun hat, sondern ist das Ergebnis der Modifizierung des Peritoneums um den Eierstock.

Unter Unfruchtbarkeit und Germinom es eine Korrelation des Risikos in beiden Richtungen. Während der Strahlentherapie, Chemotherapie und orchiectomie gibt offensichtliche Gründe für Fruchtbarkeitsprobleme, wenn auch nicht endgültig, ist es ebenso erkannt, dass unter den unfruchtbaren Männchen ist viel wahrscheinlicher, um einen Seminom zu entwickeln.

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