Las células que dan lugar a los gametos a menudo se separan durante la escisión embrionaria . Durante el desarrollo, estas células se diferenciarán en células germinales primordiales , migrarán a la ubicación de la gónada y formarán la línea germinal del animal.
La escisión en la mayoría de los animales segrega las células que contienen germoplasma de otras células. El germoplasma apaga eficazmente la expresión génica para volver inerte el genoma de la célula. Las células que expresan el germoplasma se convierten en células germinales primordiales (PGC) que luego darán lugar a los gametos . El desarrollo de la línea germinal en los mamíferos, por otro lado, se produce por inducción y no por un germoplasma endógeno. [ cita requerida ]
El germoplasma se ha estudiado en detalle en Drosophila. El polo posterior del embrión contiene los materiales necesarios para la fertilidad de la mosca. Este citoplasma, plasma polar, contiene materiales especializados llamados gránulos polares y las células polares son las precursoras de las células germinales primordiales. [ cita requerida ]
El plasma polar está organizado y contiene las proteínas y el ARNm de los genes del grupo posterior (como oskar , nanos gene , Tudor, vasa y Valois). Estos genes juegan un papel en el desarrollo de la línea germinal para localizar nanos ARNm en la parte posterior y localizar determinantes de células germinales. La progenie de Drosophila con mutaciones en estos genes no produce células polares y, por lo tanto, es estéril, lo que le da a estas mutaciones el nombre de "sin nietos". Los genes Oskar, los nanos y las células germinales sin células (gcl) tienen funciones importantes. Oskar es suficiente para reclutar los otros genes para formar germoplasma funcional. Se requieren nano para prevenir la mitosis y la diferenciación somática y para que las células polares migren para funcionar como PGC (ver la siguiente sección). Gcl es necesario (pero no suficiente) para la formación de células polares. Además de estos genes, el componente del gránulo polar Pgc bloquea la fosforilación y, en consecuencia, la activación de la ARN polimerasa II y detiene la transcripción. [ cita requerida ]
Se ha identificado germoplasma similar en anfibios en el citoplasma polar en el polo vegetal. Este citoplasma se mueve hacia la parte inferior del blastocele y finalmente termina como su propio subconjunto de células endodérmicas. Aunque está especificado para producir células germinales, el plasma germinal no compromete irreversiblemente estas células a producir gametos y ningún otro tipo de célula. [1] [2]
La primera fase de migración en Drosophila ocurre cuando las células polares se mueven pasivamente y se pliegan en la invaginación del intestino medio. La migración activa se produce a través de repelentes y atrayentes. La expresión de wunen en el endodermo repele las PGC. La expresión de colón y erizo atrae a las PGC a los precursores mesodérmicos de la gónada. Se requieren nanos durante la migración. Independientemente del sitio de inyección de PGC, las PGC pueden migrar correctamente a sus sitios de destino. [ cita requerida ]