Prokaryotik hücrelerin bölünmesi




Indir 131.82 Kb.
TitleProkaryotik hücrelerin bölünmesi
Page7/7
Date conversion01.03.2013
Size131.82 Kb.
TypeBelgeleme
Sourcehttp://mrdmn.com/wp-content/uploads/2011/10/Hucre-Bolunmesi-Mitoz-ve-Mayoz-2012.doc
1   2   3   4   5   6   7

GAMETOGENEZ


Eşey hücrelerinin (sperm ve yumurta) gonatlarda (testis ve yumurtalıkta) mayoz bölünme geçirerek ve olgunlaşarak oluşumu gametogenez olarak tanımlanabilir. Erkekte spermotogenez, kadında oogenez olarak isimlendirilir.

Germ hattı hücrelerinden (diploid, 2n), gamet (haploid, n) oluşum sürecidir.

Spermatogenez: gonad olarak bilinen özelleşmiş organlarda, bitkilerde mitoz yoluyla hayvanlarda mayoz yoluyla sperm oluşum sürecidir. Bölünmeden sonra hücreler sperm hücrelerini oluşturmak üzere farklılaşma geçirir.


Oogenez: Ovaryum olarak bilinen özelleşmiş organlarda, bitkilerde gametofitte mitoz yoluyla hayvanlarda mayoz yoluyla ovum (yumurta hücresi) oluşum sürecidir.


Spermatogenezde tüm 4 mayotik ürün gamet olarak gelişirken, oogenezde sitoplazmanın çoğu tek büyük bir yumurta hücresi içinde yer alır, diğerleri gelişmez. Tüm sitoplazma ve organeller yumurta hücresinde toplanır.


İnsanlarda erkekler günde 200.000.000 sperm üretirken dişiler her bir menstural siklusta genellikle bir yumurta üretir




Spermatogenez, ergenlik döneminde başlarken, oogenezin başlangıcı birkaç haftalık embriyoda primordial germ hücrelerinin oluşumu şeklindedir. Primordial germ hücrelerinden mitozla çoğalan oogoniumlar ortaya çıkar. Oogoniumların farklılaşmasıyla primer oositler gelişir. Primer oositler I.mayozun profazında (Diploten evresinde) ergenlik dönemine kadar bekler. Hormonal uyarımlarla her ay bir yumurtalıkta olmak üzere bölünme II.metafaza kadar, eğer döllenme olursa mayozun geri kalan evreleri tamamlanır. Oogenez sonunda oogoniumların başlangıçtaki tüm RNA, protein ve organel içerikleri haploid kromozomlu bir tek yumurta hücresinde alıkonulurken mayozun I.ve II.bölünmeleriyle 2 ya da 3 kutup hücresinde yalnızca kromozomlar uzaklaştırılmış olur.

 

Erkeklerde ergenlik döneminde testiste primordial germ hücrelerinden mitozla spermatogoniumların oluşumuyla başlayan spermatogenez, spermatogoniumlardan primer spermatositlerin oluşumu bunların I.mayozla ikiye bölünerek sekonder spermatositleri ve II.mayoz bölünmeyle haploid kromozom sayılı 4 spermatidin oluşmasıyla sonlanır. Spermatidler farklılaşarak (spermiogenez) olgun spermiumlara (spermatozoon) dönüşürler. Spermatogenezde farklılaşma bölünme sonunda oogenezde ise mayoz bölünmenin erken dönemlerinde başlar. Eşey hücrelerin genomları köken aldıkları öncül hücrelerden farklıdır. Gametogenez sırasında anne ve babadan gelen alellere özgü genomik imprinting belirlemeleri yapılmakta, spermiumla yumurtanın döllenmesinden sonraki embriyo gelişimi boyunca bu imprintler (vurgular, baskılar) DNA metilasyonuyla sürdürülmektedir.







Spermatogenez: ergenlik döneminde başlar yaşam süresince devam eder, yaşlılıkta giderek azalır ve her gün milyonlarca sperm üretimi yapılır. Seminifer tübüllerde gerçekleşir. Mayoz sonucu haploid hücreler oluşur. Her primer (birincil) spermatosit 4 olgun sperm üretir.

Spermin olgunlaşması 65-70 gün sürer. Sperm oluşunca olgunlaştıkları ve depolandıkları epididiymise hareket ederler.








Oogenez

:

Süreç: fetal hayatta başlar, menopozda sona erer (birkaç haftalık embriyoda primordial germ hücrelerinin oluşumu ile başlar)

Gebeliğin 5-6 aylarında oogonium sayısı en yüksek değere ulaşır (6-7 milyon) ve ilk mayoz bölünmeye gider.

Birincil oosit doğumda 1-2 milyon, pubertede 400.000 ve menopozda birkaç tanedir

Oogenez süreci iki kez duraklar

–Doğum öncesi – puberte

–Ovulasyon öncesi – döllenme


Dönemler halinde devam eder.


Her birincil oositten bir tek olgun ovum gelişir

Ovaryum folikül hücrelerin dış tabakasıyla çevrelenmiş gelişmiş bir yumurtanın oluşacağı pek çok folikül içerir.

Her bir yumurta primer oosit (yumurta hücresi) olarak oogeneze başlar.

Bir dişi, doğumuyla beraber her biri Profaz I’de olan yaşam boyu yumurta deposunu taşır. Ergenlikten itibaren menapoza kadar toplam 400-500 bin yumurtadan genellikle bir tanesi gelişmiş yumurta (sekonder oosit) olarak her ay serbest duruma geçer.







Oosit mayoz diploten (profaz I) aşamasında durdurulur ve bu bekleme süresinde oosit büyür. Oosit daha sonra, hormonal uyarı (progesteron) ile uyarılır, “Maturating Promoting Factor” (MPF) aktifleşir (cdk / siklin), mayoza yeniden başlar ve ilk mayotik bölünmeyi küçük bir kutup cismi oluşturan asimetrik sitokinezle tamamlar. Çoğu omurgalı oositler döllenme anına kadar metafaz II’de tekrar durdurulur. (Mitosis Promoting Factor or M-phase Promoting Factor)




Metafaz II’deki bir yumurtanın sitoplazması iki hücreli embriyonun bir hücresine mikroinjeksiyonla aktarıldığında; Enjekte edilen hücre metafazda durdurulurken enjekte edilmeyen hücre bölünmeye devam etti. Metafaz II’deki yumurtanın sitoplazmasında bulunan bir faktör (sitositatik faktör, CSF ) enjekte edildiği embriyo hücresinde metafaz aşamasındaki duraklamayı uyarır.


Gametogenezdeki temel farklar

Spermatogenez


–Pubertede başlar


Sperm olgunlaşması bir kez başladıktan sonra duraklama olmaz


–Her primer spermatosit 4 olgun spermi oluşturur


–Yaşam boyu sürer, yaşlılıkta azalır

Oogenez


–Fetal hayatta başlar


İşlem iki kez duraklar (Profaz I ve Metafaz II)




Her primer oosit tek bir olgun ovumu oluşturur


–Erişkin yaşamı sırasında sonlanır


Menopoz











Döllenme, metafaz II’den anafaz II’ye geçişi indükleyerek, oosit mayozunun tamamlanmasına ve ikinci kutup cisminin çıkışına yol açar. Sperm çekirdeği yoğunluğunu kaybeder ve böylece döllenmiş yumurta (zigot) iki haploid nükleusa (dişi ve erkek pronükleus) sahip olur.

Memelilerde iki pronükleus birbirine doğru hareket ederken DNA’larını kopyalarlar. Sonra dişi ve erkek kromozomları ortak bir iğ üzerine dizilir ve mitoz başlar. Mitozun ve sitokinezin tamamlanmasıyla herbir hücrenin diploid genoma sahip olduğu iki hücreli embriyo oluşur.



Fertilized Egg Day 2: 2-4 cell stage, Day 3: 5-8 cell stage, Day 5 Blastocyst, 32+ cells stage,

Genetik Rekombinasyon (Çeşitlenme):

  1. Krossing over:

  2. Homologların rastgele dağılımı: Mayoz I de paternal ve maternal homologların metafaz’da dizilimi rastgeledir. Paternal ve maternal homologların olası rekombinasyonu 2n dir (n: haploid kromozom sayısı). insanlar için 223= 8.388.608 farklı kromozom kombinasyonu oluşur.

  3. Fertilizasyon: 223 X 223 = 70.368.744.177.664 yeni kombinasyon oluşur.

Tek yumurta ikizi hariç, aynı genoma sahip iki kişi olamayacağı açıktır.





Somatik hücre klonlaması (nukleus transferi)

Somatik hücre nukleusunun, nukleusu çıkarılmış metafaz II oositine transferiyle somatik hücre vericisiyle aynı genetiğe sahip yeni bireylerin geliştirilmesi.

Doku farklılaşması sırasında inaktive olan genlerin nukleusun yeniden programlanması ile tekrar aktive olması TOTİPOTENSİ durumu.

Yüksek genetik özelliklere sahip çiftlik hayvanlarının çoğaltılması.

Farmasötik ürünlerin üretimi için transgenik hayvanların üretimi.

Soyu Tükenen hayvanların çoğaltılması.

Gen fonksiyonunun çalışılması, genomun yeniden programlanması gelişimin düzenlenmesi genetik hastalıkların tedavisi ve gen terapi konularının çalışılması.

100 klonlanan emriyodan 0-10’nu gelişimini tamamlayabilmektedir.

Çalışmalar çok çeşitli faktörler denenerek optimizasyonu sağlama yönünde yapılmaktadır.


Hücre siklusunun ve kontrolunun kopyalamadaki önemi

  • 1938 de Alman embriyolog Hans Spemann "fantastical experiment“ olarak adlandırdığı deneyde yumurta hücresinin nukleusunu çıkardı ve başka bir hücrenin nukleusunu yerleştirdi. Sonuç başarısızdı.

  • 1952 de iki Amerika’lı bilim adamı, Robert Briggs ve T. J. King çok ince bir pipet yardımıyla kurbağa yumurtasından nukleusu uzaklaştırdılar ve nukleusu çıkarılmış yetişkin bir kurbağanın vücut hücresine koydular. Sonuç başarısızdı.

  • 1984’de Danimarka’lı embriyolog Steen Willadsen, erken embriyo hücrelerini kullanarak koyun klonlamayı başardı ve daha sonra domuz ve maymunlarla da aynı sonuçlar elde edildi.


Önceleri yapılan çalışmalar sadece hayvan embriyo hücrelerinin tüm bir organizmayı klonlamada etkili olduğunu gösteriyordu. Farklılaşmış hücrelerin nukleuslarını kullanarak klonlama yapmanın mümkün olmadığına karar verilmişti.

Hayvan hücre siklusu ile ilgili araştırmalar yapan İskoçyalı genetikçi Keith Campell çalışmalarıyla günümüzde bu sonucun değerini kaybetmesine neden olmuştur.

1990’ların başlarında kanser araştırmalarıyla ilerleyen hücre siklusunun nasıl kontrol edildiğinin anlaşılması hücrelerin koşullar uygun olmadıkça bölünmediğini ortaya koymuştur.

Aynı çamaşır makinesinin sıkma fazına geçmeden önce suyun tamamen boşaldığını kontrol etmesi gibi hücreler de hücre bölünmesine geçmeden önce gerekli olan herşeyin kontrol altında olmasını isteyeceklerdir.

Campbell aynı nedenle yumurta ve verici nukleusun hücre sikluslarının aynı evrede olmaları gerektiğini düşündü.


Bu önemli nokta bu olayın anahtar aşamasıydı.

1995 de Campbell ve üreme biyologu Ian Wilmut aç bırakılmış hücrelerden (böylece hücreleri G1 kontrol noktasında durdurarak) ilerlemiş embriyonik hücrelerden koyunu başarıyla klonladılar.




Tek bir hücreden hızlı bir şekilde bölünerek embriyonun gelişimi ve farklılaşması sağlanır. Bu düşünce ile pek çok biyolog tarafından saç, barsak ve deri hücreleri gibi çok hızlı hücre siklusuna sahip hücrelerin nukleusunun embriyo gelişimde kullanılabileceği ortaya atıldı.

Pek çok kez denenen bu teori başarısızlıkla sonuçlandı.


Campell ve Wilmut gelişmiş bir koyunun meme bezi hücrelerinin nukleusunu VERİCİ nukleus olarak kullandılar.

Hücreler hücre kültürü ortamında önemli besin gereksinimleri bakımından aç bırakılarak büyümeleri ve dolayısıyla bölünmeleri durduruldu. Böylece dinlenme durumuna getirilerek hücre siklusu bakımından senkronize edildi.


İskoçyada yaygın olarak bulunan “Blackface” dişi koyununun yumurta hücresinden nukleus çok ince bir iğneyle çekildi.

“Fin Dorset” adı verilen başka bir tip koyunun meme hücrelerinden aynı yöntemle çekilen nukleus, nukleusu çıkarılmış yumurta hücresi (“enucleated” hücre) içine yerleştirildi.

Çok kısa bir elektrik şokuyla sitoplazma ve nukleusun birleşmesi sağlandı.

Bu şok aynı zamanda hücreleri aktive etmek için tekrar bölünmeye başlamaları için de yardımcı olmaktadır. 

Bu yeni hücreler “blackface” dişi koyunun çoğalma hattını oluşturacaktır.







Roslin enstitüsünden bilim insanları bu operasyonu 276 kez denediler.

Normal gelişim süreci olan 148 gün sonra Dolly’nin doğumu gerçekleşti.

Dolly normal sağlıklı görünüşlü bir “Fin Dorset “tipi koyundu. Dolly’nin “blackface” siyah yüzlü olmaması araştırıcıları doğru klon olup olmadığının Parmakizi yöntemiyle kontrol edilmesi şeklinde yönlendirdi.

Dolly’nin taşıyıcı anneyle değil nukleusunun alındığı annesiyle aynı DNA parmak izine sahip olduğu saptandı.

Yerleştirilen 29 embriyodan 13’ü uterusa tutunabildi.


Bu nedenle sadece bir embriyo gelişimini tamamlayabildi. Ve Dolly doğdu (1996).


1999 da yayınlanan raporda Dolly’nin hücrelerinin doğum yaşından daha yaşlı olduğu (verici hücre 6 yaşındaki bireyden alınmıştı) bildirildi.

Dolly doğumdan 6 sene sonra öldü Gerçek yaşı neydi?

Koyunların normal yaşam süreleri 12-15 yıldır.

Çalışmalar Dolly’nin hücrelerindeki telomerlerin aynı yaştaki normal bir koyunun telomerlerinden daha kısa olduğunu göstermiştir.

Telomerler herbir bölünmeden sonra kısalır. Birçok bölünmeden sonra kromozomlar kararsız uçlara sahip olur hücre bölünmeyi durdurur ve ölür.


Sonuç olarak;

-Son yıllarda yapılan çalışmalara göre verici hücrenin siklus fazı G0 veya G1 olmalı

-Verici hücrenin tipi

-Verici hücrenin yaşı önemlidir.


Klonlama

Klonlama günümüzde embriyoların veya herhangi bir organizmanın kopyalanması ile aynı anlamda kullanılmaktadır. Ancak klonlama sadece bir embriyonun veya organizmanın benzeşik ikizinin yaratılması değil aynı zamanda özgün bir DNA parçasının çoğaltılması anlamına da gelmektedir.

Bir organizmanın kopyalanması ilk defa 1972 yılında İngiliz bilim adamları tarafından yapılmıştır. Bu çalışmada kurbağa embriyosu hücrelerinin çekirdeği, döllenmemiş kurbağa yumurtalarının içine yerleştirilmesiyle kurbağa elde edilmiştir. Ancak, bu kurbağaların çok yaşamadan öldükleri görüldü. Klonlama ile ilgili tekniklerde anlatıldığı şekilde, 1993 yılında ABD'li bilim adamları embriyoları ikiye bölerek aynı genetik yapıya sahip ikizler oluşturmuşlardır. Bu embriyolar 32 hücreli safhaya gelene kadar yetiştirildikten sonra imha edilmiştir. Memeli bir hayvanın kopyalanması ise 1996 yılında Dr. Ian Willmut ve arkadaşları tarafından İskoçya Roslin enstitüsünde gerçekleşmiştir. Dolly adı verilen koyunun İskoçya, Roslin Enstitüsünde kopyalanmasıyla birlikte klonlama tüm dünyada büyük yankılar uyandırmış, etik ve moral açıdan da son derece tartışılır hale gelmiştir.


İn vitro fertilizasyon

In Vitro Fertilizasyon Embryo Transfer (IVF-ET) ilk kez 1978 de İngiltere’de Dr Edwards (Embriyolog) ve Dr. Steptoe (Jinekolog) tarafından yapılmıştır.

Teknik daha sonra embriyologlar ve fizikçiler tarafından geliştirilmiştir ve tüm dünyada 20.000 nin üzerinde tüp bebek doğmuştur.

İn vitro fertilizasyonun aşamaları


a) Inducing and monitoring the development of eggs in the ovaries after the administration of fertility drugs.
b) Collecting eggs from the ovaries.
c) Collecting sperm from the husband.
d) Combining the eggs and sperm together in the laboratory to facilitate fertilization and growth of early embryos. In appropriate cases, artificial fertilization using intracytoplasmic sperm injection (ICSI) is employed.
e) Transferring the embryos into the uterus.
f) Supporting the initial growth of the embryos in the uterus with hormonal treatment.
g) Freezing extra fertilized embryos for transfer in subsequent cycles should pregnancy not occur after the initial treatment.





Simultaneous first and second polar bodies removal.










1   2   3   4   5   6   7

Similar:

Prokaryotik hücrelerin bölünmesi iconHer canlı organizmanın büyüme ve gelişimi kendisini oluşturan hücrelerin çoğalması ve büyümesine bağlıdır. Tek hücrelilerde hücre bölünmesi organizmanın

Prokaryotik hücrelerin bölünmesi iconHücrelerin Bulundukları Ortamla Yaptıkları Madde Alış Verişi Hücrelerin

Prokaryotik hücrelerin bölünmesi iconHücrelerin, kendine benzer hücrelerin bölünmesiyle ouştuğunu

Prokaryotik hücrelerin bölünmesi iconYaşama giriş, canlıların özellikleri, suyun önemi, inorganik maddeler, biyolojik moleküller, hormonlar, vitaminler, enzimler, prokaryotik ve ökaryotik

Prokaryotik hücrelerin bölünmesi iconHÜCRELERİN YAPISI

Prokaryotik hücrelerin bölünmesi iconHÜCRELERİN YAN YÜZLERİNDEKİ FARKLILASMALAR VE HÜCRELER ARASI BİRLEŞMELER

Prokaryotik hücrelerin bölünmesi icon4 Canlı hücrelerin bilinen kimyasal yapı taşları nelerdir?

Prokaryotik hücrelerin bölünmesi iconMEZENKİMAL KÖK HÜCRELERİN B-LENFOSİTLERİN MODÜLATÖR FONKSİYONLARI ÜZERİNE ETKİSİ

Prokaryotik hücrelerin bölünmesi iconPARAGRAFIN İKİYE BÖLÜNMESİ

Prokaryotik hücrelerin bölünmesi iconHÜCRE BÖLÜNMESİ VE KALITIM

Sitenizde bu düğmeye yerleştirin:
Belgeleme


The database is protected by copyright ©okulsel.net 2012
mesaj göndermek
Belgeleme
Main page