La gametogénesis es un biológica proceso por el cual diploides o haploides células precursoras se someten a la división celular y la diferenciación de forma madura haploides gametos . Dependiendo del ciclo de vida biológico del organismo , la gametogénesis ocurre por división meiótica de gametocitos diploides en varios gametos, o por mitosis. Por ejemplo, plantasproducen gametos a través de la mitosis en gametofitos. Los gametofitos crecen a partir de esporas haploides después de la meiosis espórica. La existencia de una fase haploide multicelular en el ciclo de vida entre la meiosis y la gametogénesis también se conoce como alternancia de generaciones .
En animales
Los animales producen gametos directamente a través de la meiosis a partir de células madre diploides en órganos llamados gónadas ( testículos en los machos y ovarios en las hembras). Los machos y hembras de una especie que se reproduce sexualmente tienen diferentes formas de gametogénesis:
- espermatogénesis (masculina)
- ovogénesis (hembra)
Etapas
Sin embargo, antes de convertirse en gametogonia, el desarrollo embrionario de los gametos es el mismo en machos y hembras.
[1] Ruta común
Las gametogonias generalmente se consideran la etapa inicial de la gametogénesis. Sin embargo, las gametogonias son en sí mismas sucesoras de las células germinales primordiales (PGC) del endodermo dorsal del saco vitelino que migran a lo largo del intestino posterior hasta la cresta gonadal . Se multiplican por mitosis y, una vez que alcanzan la cresta gonadal en la etapa embrionaria tardía, se denominan gametogonias. Una vez que las células germinales se han convertido en gametogonias, ya no son las mismas entre machos y hembras.
Camino individual
A partir de la gametogonia, los gametos masculinos y femeninos se desarrollan de manera diferente: los machos por espermatogénesis y las hembras por ovogénesis. Sin embargo, por convención, el siguiente patrón es común para ambos:
Tipo de célula | ploidía / cromosomas en humanos | Número de copias de ADN / cromátidas en humanos [Nota 1] | Proceso |
gametogonio | diploide (2N) / 46 | 2C antes de la replicación, 4C después de 46 antes, 46 × 2 después | gametocitogénesis (mitosis) |
gametocito primario | diploide (2N) / 46 | 2C antes de la replicación, 4C después de 46 antes, 46 × 2 después | gametidogénesis ( meiosis I) |
gametocito secundario | haploide (N) / 23 | 2C / 46 | gametidogénesis (meiosis II) |
gametid | haploide (N) / 23 | C / 23 | |
gameto | haploide (N) / 23 | C / 23 |
Gametogénesis in vitro
La gametogénesis in vitro (IVG) es la técnica de desarrollar gametos generados in vitro , es decir, "la generación de óvulos y espermatozoides a partir de células madre pluripotentes en una placa de cultivo". [2] Esta técnica es actualmente factible en ratones y probablemente tendrá éxito en el futuro en humanos y primates no humanos. [2]
En gametangia
Los hongos, las algas y las plantas primitivas forman estructuras haploides especializadas llamadas gametangia , donde los gametos se producen a través de la mitosis. En algunos hongos, como el Zygomycota , los gametangios son células individuales, situadas en los extremos de las hifas , que actúan como gametos fusionándose en un cigoto . Más típicamente, los gametangios son estructuras multicelulares que se diferencian en órganos masculinos y femeninos:
- anteridio (masculino)
- archegonium (hembra)
En plantas con flores
En las angiospermas, los gametos masculinos (siempre dos) se producen dentro del tubo polínico (en el 70% de las especies) o dentro del grano de polen (en el 30% de las especies) mediante la división de una célula generativa en dos núcleos espermáticos. Dependiendo de la especie, esto puede ocurrir mientras el polen se forma en la antera (polen tricelular) o después de la polinización y crecimiento del tubo polínico (polen bicelular en la antera y en el estigma). El gameto femenino se produce dentro del saco embrionario del óvulo .
Mitosis
La meiosis es una característica central de la gametogénesis, pero la función adaptativa de la meiosis es actualmente un tema de debate. Un evento clave durante la meiosis es el apareamiento de cromosomas homólogos y la recombinación (intercambio de información genética) entre cromosomas homólogos. Este proceso promueve la producción de una mayor diversidad genética entre la progenie y la reparación recombinacional del daño en el ADN que se transmite a la progenie. Para explicar la función adaptativa de la meiosis (así como de la gametogénesis y el ciclo sexual), algunos autores enfatizan la diversidad, [3] y otros enfatizan la reparación del ADN . [4]
Ver también
- Espermatogénesis in vitro
- Microgametogénesis
Notas
- ^ Las fuentes se mezclan cuando se utiliza este sistema de numeración. Algunas fuentes usan el número de cromátida al escribir "n" en lugar del número de ploidía. Por tanto, el gametogonio y el gametocito primario serían "4n" en lugar de "2n" con "4c" para las copias. El sistema que se utiliza a continuación ha sido determinado por consenso de wikipedia y no debe utilizarse necesariamente como fuente definitiva sobre el problema.
Referencias
- ^ Macrynikola, Natalia; Miranda, Regina (agosto de 2019). "Uso activo de Facebook y estado de ánimo: cuando la interacción digital se vuelve inadaptada" . Computadoras en el comportamiento humano . 97 : 271-279. doi : 10.1016 / j.chb.2019.02.012 . ISSN 0747-5632 .
- ^ a b Cohen, Glenn; Daley, George Q .; Adashi, Eli Y. (11 de enero de 2017). "Tecnologías reproductivas disruptivas" . Medicina traslacional de la ciencia . 9 (372): eaag2959. doi : 10.1126 / scitranslmed.aag2959 . PMID 28077678 . Consultado el 16 de enero de 2017 .
Gametogénesis in vitro (IVG): la generación de óvulos y espermatozoides a partir de células madre pluripotentes en una placa de cultivo. Actualmente factible en ratones, IVG está preparado para el éxito futuro en humanos y promete nuevas posibilidades para los campos de la medicina reproductiva y regenerativa.
- ^ Harrison CJ, Alvey E, Henderson IR (2010). "Meiosis en plantas con flores y otros organismos verdes" . J. Exp. Bot . 61 (11): 2863–75. doi : 10.1093 / jxb / erq191 . PMID 20576791 .
- ^ Mirzaghaderi G, Hörandl E (2016). "La evolución del sexo meiótico y sus alternativas" . Proc. Biol. Sci . 283 (1838). doi : 10.1098 / rspb.2016.1221 . PMC 5031655 . PMID 27605505 .