drážkovanie

drážkovanie zygota je delenie buniek v skorej embryogenéze. Nasleduje oplodnenie a je súčasťou preembyonálneho vývoja. Poruchy štiepenia sú spojené s génovými mutáciami, ako sú trizómia alebo rodičovské poruchy.

Čo je to brázda?

Na začiatku embryogenézy sa bunky rozdelia na oplodnenú vaječnú bunku jej zúžením. Tento proces sa tiež nazýva brázdenie alebo Delenie brázd zygota označuje a vyskytuje sa vo všetkých mnohobunkových živých veciach.

Embryo sa pri tomto delení buniek nezväčšuje, ale je segmentované. Divízia brázdy má vysoké tempo, pretože nevyžaduje žiadnu novú produkciu biologických zložiek. Týmto spôsobom môže teoreticky dôjsť k rozdeleniu jadra každých sedem až osem minút.

Na rozdiel od konvenčného delenia buniek sú delenia synchrónne a vzťah medzi jadrom a plazmou sa permanentne mení so skráteným bunkovým cyklom, ktorý pozostáva z fázy S a M. Konečným produktom brázdy je takzvaná morula. Toto je sféra naplnená bunkami, ktorá obsahuje blastorméry. Tieto blastoméry sú bunky, ktoré sú výsledkom delenia.

Rozlišujú sa celkom tri rôzne typy brázdenia: meroblastické brázdenie rýb, plazov, hmyzu a vtákov, holoblastické brázdenie cicavcov a obojživelníkov a špirálové brázdenie annelidov a mäkkýšov.

Funkcia a úloha

Delenie brázd patrí do predembryonálnej fázy embryonálneho vývoja a nadväzuje na oplodnenie vajíčkových buniek. Rozštiepeniu predchádza fúzia jadra vo vaječnej bunke. O niekoľko hodín neskôr sa začína prvé bunkové delenie, ktoré vedie k vzniku moruly z dvojbunkového štádia cez štvorbunkovú a osemčlánkovú fázu.

Morula je zaoblený zhluk buniek, ktorý sa objaví tretí alebo štvrtý deň po oplodnení. Bunkové delenie prebieha vo forme mitózy. Nasledujúce bunky sú geneticky identické s zygotom, a preto sa tiež označujú ako klony.

Morula sa počas nasledujúcich piatich až šiestich dní zmení na zárodočný vezikul alebo blastulu vo vajcovodoch a v tejto forme hniezda v sliznici maternice. Preto je brázdenie zygotu dôležitým prípravným krokom pre embryonálny vývoj a má reprodukčne zodpovedajúcu vysokú hodnotu.

Na začiatku každého delenia štiepenia sa bunky, ale nie plazma, stávajú viac. Bunky teda rastú neskôr a v súčasnosti sa delia iba na blastoméry zmenšujúcej sa veľkosti.

V plazme zygotu je žĺtok s rôznou distribúciou. Strana, ktorá je relatívne chudobná na žĺtok, je zvyčajne v protiklade s pomerne bohatou žloutkom. Prechod medzi týmito dvoma stranami sa nazýva šedý polmesiac. Distribúcia žĺtka určuje, ako sa detailne uskutočňuje mitotické delenie zygoty. Miesta bohaté na žĺtky sú známe ako vegetatívny pól a podliehajú pomalému brázdeniu. Na tzv. Zvieracom póle chudobnej strany žĺtok sa brázda vyskytuje vyššou rýchlosťou. Rôzne typy drážok teda súvisia s distribúciou žĺtka.

Úplne rovnaké drážkovanie nastáva napríklad v izolecitálnych žĺtkoch. Žĺtok je v týchto zygotoch pomerne rovnomerne distribuovaný. Úplne rovnaké ryhovanie vytvára rovnomerne rozložené blastoméry približne rovnakej veľkosti a vyskytuje sa hlavne u holoblastov.

Opak je úplne nespravodlivé alebo diskoidné ryhovanie. Predpokladá distribúciu telolecitálneho žĺtka, v ktorom je žĺtok hlavne na vegetatívnom póle zygoty. Vajcia so zvlášť veľkým množstvom žĺtka na vegetatívnom póle podliehajú diskoidálnej brázde. Meroblasty sú napríklad zvieratá s týmto typom brázdy.

Tretím typom brázdy je povrchová brázda. Uskutočňuje sa na vajciach centrolecitínu, ktorých žĺtky sú vnútri. Nové bunky sa tvoria na povrchu vajíčka a žĺtok zostáva vo vnútri.

Choroby a choroby

Chromozomálne straty alebo duplikácie sa môžu vyskytnúť už pri prvom štiepení. Za takéto príznaky sú spravidla zodpovedné poruchy delenia vajíčok alebo spermií pred oplodnením. Počas mitotického delenia sa napríklad tam, kde to nie je potrebné, vytvárajú embryá s trizómovou alebo disomovou bunkovou líniou.

Uniparentálna disómia sa môže prípadne vyvinúť na izodizómiu, pri ktorej je rodičovský chromozóm úplne alebo čiastočne duplikovaný. Genetický vedec pozná také chromozomálne abnormality ako mozaiky. Napríklad Patauov syndróm je príbuzné ochorenie spojené s trizómiou chromozómu 13. Tento syndróm je spojený s vysokou úmrtnosťou a súvisí s mŕtvym pôrodom. Malformácie končatín sú rovnako súčasťou klinického obrazu ako poruchy srdca alebo vývojové poruchy mozgu a malformácie centrálneho nervového systému.

Edwardsov syndróm je na druhej strane známy ako trizómia 18. Pri tomto ochorení sú tiež prítomné srdcové defekty, vývojové poruchy v mozgu a malformácie v centrálnom nervovom systéme. Malformácie končatín a brušnej oblasti sú tiež častými príznakmi.

Ochorenia, ako je Prader-Williho syndróm alebo Angelmannov syndróm, sú tiež spojené s uniparental disomiou. Pri Praderovho-Williho syndróme zvyčajne existuje predispozícia na obezitu a krátka postava a mentálne postihnutie. Angelmannov syndróm je charakterizovaný epilepsiou, chybou tvaru a ataxiami, ako aj kŕčmi, poruchami vnímania a silnou psychomotorickou retardáciou.

Aká silná je trizómia alebo choroba v jednotlivých prípadoch a do akej miery ovplyvňujú život postihnutých osôb, sa medzi jednotlivcami výrazne líšia.