ลักษณะของเซลล์สืบพันธุ์การก่อตัวประเภทการย้ายถิ่น - ชีววิทยา - 2026

เซลล์สืบพันธุ์เป็นเซลล์สารตั้งต้นของเซลล์สืบพันธุ์ในสัตว์ที่มีการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ พวกมันเป็นสารตั้งต้นของตัวอ่อนที่แตกต่างจากสายเลือดของเซลล์ร่างกายหลาย ๆ เซลล์ (โสม = ตัว) ในช่วงแรก ๆ ของการพัฒนาสายพันธุ์ส่วนใหญ่

สิ่งมีชีวิตเกือบทั้งหมดที่สืบพันธุ์แบบอาศัยเพศเกิดจากการหลอมรวมกันของเซลล์สืบพันธุ์สองเซลล์ Gametes เป็นเซลล์พิเศษที่มีข้อมูลทางพันธุกรรมครึ่งหนึ่งของบุคคลที่สร้างพวกเขาพ่อและแม่ (เป็นเซลล์เดี่ยว)

เซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อนของมนุษย์ในการเพาะเลี้ยงเซลล์ Ryddragyn ที่ English Wikipedia

gametes ทั้งหมดที่ผลิตโดยสัตว์นั้นเกิดขึ้นจากเซลล์พิเศษที่เรียกว่าสายพันธุ์เชื้อโรคซึ่งพัฒนาตามชุดสัญญาณเฉพาะที่ซับซ้อน เซลล์เหล่านี้แสดงถึงวิถีการ "ถ่ายโอน" หลักของส่วนประกอบจีโนมและไซโตโซลิกจากรุ่นหนึ่งไปยังอีกรุ่นหนึ่ง

เซลล์สืบพันธุ์มีหน้าที่รับผิดชอบต่อกระบวนการ speciation และวิวัฒนาการเนื่องจากเป็นการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในสิ่งเหล่านี้ซึ่งถ่ายทอดจากรุ่นหนึ่งไปสู่รุ่นต่อไป นอกจากนี้เซลล์เหล่านี้ยังเป็นสื่อกลางในการถ่ายทอดโรคทางพันธุกรรมจากพ่อแม่ไปสู่ลูกโดยเฉพาะในมนุษย์

ลักษณะของเซลล์สืบพันธุ์

เซลล์สืบพันธุ์เป็นเซลล์เอ็มบริโอที่มี "พหูพจน์" หรือ "โททิโพเทนต์" กล่าวคือสามารถแยกความแตกต่างออกเป็นเซลล์เกือบทุกชนิดภายใต้เงื่อนไขและสัญญาณที่เหมาะสม นอกจากนี้เซลล์เหล่านี้ยังเป็นเซลล์ที่มีความสามารถในการ "ต่ออายุตัวเอง" เนื่องจากมีหน้าที่ในการสร้างใหม่

เซลล์เหล่านี้เป็นเซลล์เดียวที่สามารถสร้าง gametes ซึ่งเป็นเซลล์ที่สามารถสร้างสิ่งมีชีวิตใหม่ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่เซลล์อื่น ๆ ของตัวอ่อนจะสูญเสียไปเมื่อพวกมันแยกความแตกต่าง

ผู้เขียนบางคนถือว่าพวกมันเป็น "เซลล์ต้นกำเนิด" ของสิ่งมีชีวิตชนิดหนึ่งเนื่องจากพวกมันไม่ได้สร้างอวัยวะ แต่เป็นบุคคลใหม่ ในทำนองเดียวกันเซลล์เหล่านี้เป็นวิธีการหลักที่ทำให้สิ่งมีชีวิตมีวิวัฒนาการและเป็นพาหนะในการถ่ายทอดโรคทางพันธุกรรมโดยเฉพาะในมนุษย์

เซลล์สืบพันธุ์สร้างเซลล์สืบพันธุ์ผ่านกระบวนการที่เรียกว่าไมโอซิสและการสร้างเซลล์สืบพันธุ์ (การสร้างเซลล์สืบพันธุ์และการสร้างเซลล์สืบพันธุ์ในสัตว์หลายชนิด) ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะและเฉพาะของเซลล์กลุ่มนี้

ท่อเซมินิเฟอรัสที่มีตัวอสุจิโตเต็มที่ nephron

การอบรม

เซลล์สืบพันธุ์มีความโดดเด่นในช่วงแรก ๆ จากเซลล์ร่างกายอื่น ๆ ในระหว่างการพัฒนาตัวอ่อน

เกิดขึ้นได้อย่างไรในสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังบางชนิด?

แมลงหวี่แมลงวันผลไม้ Melanogaster ถ่ายและเรียบเรียงจาก: Sanjay Acharya

ในหลายสปีชีส์เช่นแมลงวันผลไม้ D. melanogaster เซลล์เหล่านี้สร้างขึ้นจากเซลล์ดั้งเดิมของบลาสทูลาที่มี "การถ่ายทอดทางพันธุกรรม" ซึ่งเป็นตัวกำหนดไซโตโซลิกที่เรียกว่า "เชื้อโรค" หรือ "พลาสซึมของเชื้อโรค" นั่นคือ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง blastomeres

กล่าวว่าหัวเชื้อประกอบด้วยองค์ประกอบโครงสร้างและ RNA ของสารบางชนิดและในระหว่างการสร้างเซลล์สืบพันธุ์และการปฏิสนธิจะผ่านการเคลื่อนไหวของเซลล์โตโซลิกที่แตกต่างกันเพื่อสร้างกลุ่มเซลล์ดั้งเดิมในระยะบลาสทูลาซึ่งจะก่อให้เกิดเซลล์สืบพันธุ์ดั้งเดิม

บลาสโตเมียร์ที่มี "พลาสซึมของเชื้อโรค" แบ่งตัวแบบไม่สมมาตรโดยสืบทอดเชื้อโรคไปยังเซลล์ลูกสาวตัวเดียว เมื่อเอ็มบริโอถึงระยะแกสทรูลาการแบ่งเซลล์ที่เท่ากันจะเริ่มขึ้นและประชากรของเซลล์ดั้งเดิมในสายสืบพันธุ์จะขยายตัว

เกิดขึ้นในมนุษย์ได้อย่างไร?

ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเช่นเดียวกับมนุษย์ในทางกลับกันยังไม่มีรายงานการมีส่วนร่วมของ“ พลาสซึมของเชื้อโรค” ในระหว่างกระบวนการสร้างเซลล์สืบพันธุ์ในยุคแรกเริ่ม แต่คุณสมบัติของสายนี้จะพิจารณาจากปฏิสัมพันธ์ระหว่างเซลล์กับเซลล์

เซลล์สืบพันธุ์ดึกดำบรรพ์ในช่วงแรกของการสร้างเอ็มบริโอจะอยู่ในช่องของตัวอ่อนเสริมชนิดหนึ่งและในมนุษย์จะเกิดขึ้นในช่วงสัปดาห์ที่สามของการพัฒนา

เมื่อกำหนดสายของเซลล์ดั้งเดิมแล้วพวกมันจะย้ายไปยังอวัยวะเพศหญิงหรือเพศชายซึ่งจะมีการกระตุ้นกระบวนการสร้างเซลล์สืบพันธุ์หรือการสร้างเซลล์สืบพันธุ์ตามลำดับ

ปฏิสัมพันธ์ของเซลล์ดั้งเดิมกับเซลล์ร่างกายของอวัยวะสืบพันธุ์นอกเหนือไปจากการมีโครโมโซมเพศและปัจจัยอื่น ๆ ของมารดาเป็นสิ่งที่กำหนดการกำหนดเพศในสายพันธุ์แม้ว่ากระบวนการนี้อาจแตกต่างกันไปมากระหว่างสายพันธุ์ เเละอีกอย่าง.

การแสดงออกของยีนที่แตกต่างกัน

สำหรับการ "แยก" เริ่มต้นของเซลล์ร่างกายและเซลล์สืบพันธุ์ที่จะเกิดขึ้นสิ่งแรกที่เกิดขึ้นคือการแสดงออกที่แตกต่างกันของยีนเนื่องจากในสายพันธุ์ยีนลักษณะเฉพาะของสายโซมาติกจะถูกกดทับเพื่อเริ่มโปรแกรม " พันธุศาสตร์ของเซลล์สืบพันธุ์.

ในระหว่างขั้นตอนการสร้างเซลล์เหล่านี้จะย้ายจากที่มาที่ไปยังสถานที่เฉพาะที่อวัยวะสืบพันธุ์จะก่อตัวขึ้นซึ่งเป็นเนื้อเยื่อที่สร้างเซลล์สืบพันธุ์ในตัวเต็มวัย

นอกจากนี้การย้ายเซลล์ยังทำได้โดยการกระตุ้นของ "เครื่องจักร" ที่อพยพทั้งหมดและกลไก "แนวทาง" ที่แตกต่างกันซึ่งเกี่ยวข้องกับปัจจัยทางพันธุกรรมและ epigenetic หลายอย่าง (ซึ่งไม่เกี่ยวข้องกับการปรับเปลี่ยนลำดับนิวคลีโอไทด์ )

การโยกย้าย

เซลล์สืบพันธุ์ในยุคแรกเริ่มซึ่งก่อให้เกิดเซลล์สืบพันธุ์ที่“ แท้จริง” ซึ่งก่อตัวไกลจากจุดที่พวกมันพัฒนาและสร้างตัวเองได้ต้องอพยพไปยังบริเวณที่มีรังไข่และอัณฑะซึ่งเป็นอวัยวะเพศหญิงและชาย .

เซลล์สืบพันธุ์ดึกดำบรรพ์จะพบเห็นได้ในระหว่างการสร้างกระเพาะอาหารเป็นกลุ่มของเซลล์ที่ฐานของอัลแลนทัวซึ่งเป็นเยื่อหุ้มตัวอ่อนพิเศษที่เกิดจากการไหลออกจากทางเดินอาหารหลักของตัวอ่อน

การย่อยอาหารของสัตว์ diblastic 1 Blastula 2 Gastrula Pidalka44

ในขั้นตอนนี้เซลล์ดั้งเดิมได้รับสัณฐานวิทยาแบบโพลาไรซ์และการทดลองบางอย่างแสดงให้เห็นว่าพวกมันขยายกระบวนการที่ยาวนานเมื่อมีการเคลื่อนย้าย

ต่อมาสิ่งเหล่านี้จะเห็นได้ชัดในส่วนหลังและโผล่ออกมาจากส่วนหลังของลำไส้และเคลื่อนย้ายไปทางด้านข้างโดยตั้งรกรากบริเวณสันอวัยวะเพศ

ในขณะที่เซลล์ดั้งเดิมเคลื่อนจากขาหลังไปยังเนื้อเยื่อเกี่ยวพันโดยรอบเซลล์หลังจะยาวขึ้นทำให้เกิดลำไส้เล็ก (เนื้อเยื่อที่เรียงเส้นลำไส้เล็กและเชื่อมต่อกับผนังหน้าท้อง) ซึ่งเป็นกระบวนการที่เกิดขึ้นในขณะที่ เซลล์โผล่ออกมาทางผนังลำไส้

กลไกการควบคุม

การมาถึงของเซลล์ตั้งต้นไปยังเนื้อเยื่ออวัยวะเพศถูกควบคุมโดยเซลล์ร่างกายของโครงสร้างเหล่านี้ซึ่งเห็นได้ชัดว่ามีผล "เคมีบำบัด" ในอดีต

การแสดงออกของยีนที่เรียกว่าแฟรคิลิสได้รับการทดลองว่าเกี่ยวข้องกับพัฒนาการของการเคลื่อนไหวในเซลล์สืบพันธุ์ดั้งเดิม

ยีนนี้มีส่วนเกี่ยวข้องในกระบวนการยึดเกาะของเซลล์และในการควบคุมวัฏจักรของเซลล์ดังนั้นจึงน่าสงสัยว่าการควบคุมกระบวนการยึดเกาะอาจมีความสำคัญต่อการเริ่มต้นกระบวนการอพยพ

อย่างไรก็ตามผู้เขียนบางคนพิจารณาว่าเส้นทางการย้ายถิ่นของเซลล์เหล่านี้ถูกควบคุมในระดับสิ่งแวดล้อมแทนที่จะเป็นกระบวนการที่เป็นอิสระ

ระหว่างทางไปยังอวัยวะและเมื่ออยู่ในเซลล์เหล่านี้เซลล์เหล่านี้จะคูณด้วยไมโทซิสสร้างโคลนหลายตัวที่จัดการเพื่อเพิ่มจำนวนบุคคลในประชากรเซลล์

ประเภทของเซลล์สืบพันธุ์

เมื่อเซลล์สืบพันธุ์ดั้งเดิมไปถึงเนื้อเยื่อขั้นสุดท้ายแล้วจะพัฒนาเป็นเซลล์สืบพันธุ์เพศเมียหรือเซลล์สืบพันธุ์เพศผู้แล้วแต่กรณีและสัญญาณจากภายนอกและภายนอกที่ได้รับ

อวัยวะเพศหญิงคือรังไข่และอวัยวะเพศของผู้ชายคืออัณฑะ เมื่ออยู่ในเนื้อเยื่อเหล่านี้เซลล์ดั้งเดิมจะทวีคูณอย่างรวดเร็ว แต่รูปแบบของการแพร่กระจายแบบไมโทติกนี้แตกต่างกันระหว่างทั้งสอง

จากนั้นมีเซลล์สืบพันธุ์สองประเภทที่เรียกว่า oogonia และ spermatogonia

เซลล์สืบพันธุ์เพศเมีย: oogonia

oogonia ที่มา: Chassot AA, Gregoire EP, Lavery R, ​​Taketo MM, de Rooij DG, และคณะ

Oogonia เป็นเซลล์ที่มีการใช้งาน mitotically พวกมันแบ่งตัวอย่างเข้มข้นในระหว่างการพัฒนาตัวอ่อนโดยเฉพาะตั้งแต่เดือนที่สองถึงเดือนที่ห้าของการตั้งครรภ์ในมนุษย์ดังนั้นจึงสร้างเซลล์เหล่านี้ได้มากถึง 7 ล้านเซลล์แม้ว่าจะมีบางส่วนที่เสื่อมลงตามธรรมชาติ

เซลล์เหล่านี้จะไม่แบ่งแบบไมโทซิสอีกในระยะหลังคลอด แต่จะแยกความแตกต่างเป็นระยะ ๆ อย่างไรก็ตามในช่วงสุดท้ายของพัฒนาการของทารกในครรภ์พวกเขาเริ่มแบ่งตัวด้วยไมโอซิสซึ่งเป็นกระบวนการที่ยังคงอยู่ใน "การจับกุม" จนถึงช่วงเริ่มแรกของวัยแรกรุ่น

เซลล์สืบพันธุ์เพศชาย: สเปอร์มาโตโกเนีย

การแพร่กระจายของ spermatogonia ค่อนข้างแตกต่างจาก oogonia เนื่องจากแม้ว่าพวกมันจะเริ่มก่อตัวและเพิ่มจำนวนขึ้นในอัณฑะของตัวอ่อน แต่ก็ยังคงรักษาความสามารถในการแบ่งตัวได้ตลอดชีวิตหลังคลอด

ท่อเซมินิเฟอรัสของอัณฑะมีขอบเขตภายในกับสเปอร์มาโตโกเนียที่งอกและประชากรบางส่วนประกอบด้วยเซลล์เหล่านี้แบ่งตัวโดยไมโทซิส ในช่วงเริ่มต้นของวัยแรกรุ่นกลุ่มของสเปิร์มโทโกเนีย (สเปิร์มโตไซต์หลัก) จะเริ่มแบ่งตัวด้วยไมโอซิสเพื่อสร้างสเปิร์มโตไซต์รองที่จะก่อให้เกิดสเปิร์มปิด

การกลายพันธุ์

เซลล์สืบพันธุ์เป็น "โรงงาน" ที่ผลิต "ยานพาหนะ" สำหรับส่งข้อมูลจากรุ่นหนึ่งไปยังรุ่นต่อไป ในทำนองเดียวกันเซลล์เหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับกระบวนการวิวัฒนาการเนื่องจากการดัดแปลงเกือบทุกอย่างที่ได้รับจะถูกตราตรึงไปยังลูกหลาน

เราสามารถพูดได้ว่า DNA ของเซลล์ทั้งหมดในสิ่งมีชีวิตมีแนวโน้มที่จะเกิดการกลายพันธุ์และแม้ว่าการกลายพันธุ์ในเซลล์ร่างกายจะมีความสำคัญในบริบทของโรคต่างๆและเงื่อนไขอื่น ๆ แต่ก็ไม่ได้ขยายไปไกลกว่าช่วงชีวิตของสิ่งมีชีวิตเสมอไป บุคคลที่แบกรับพวกเขา

ในทางกลับกันการกลายพันธุ์ของเชื้อโรคมีส่วนโดยตรงต่อกระบวนการทางพันธุกรรมเชิงวิวัฒนาการเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้สามารถส่งผ่านจากรุ่นหนึ่งไปยังรุ่นต่อไปโดยใช้เซลล์สืบพันธุ์และไซโกต

ด้วยเหตุผลเหล่านี้การกลายพันธุ์ของเซลล์สืบพันธุ์สามารถมองเห็นได้ในลูกหลานเท่านั้นและบ่อยครั้งขึ้นอยู่กับความเป็นเนื้อเดียวกันหรือความแตกต่างกันของยีนที่ได้รับผลกระทบในพ่อแม่แต่ละคน

สาเหตุของการกลายพันธุ์ของเชื้อโรคมีหลายประการเนื่องจากสามารถเกิดขึ้นได้จากการตอบสนองต่อสัญญาณภายนอกหรือจากภายนอก การกลายพันธุ์เหล่านี้บางส่วนก่อให้เกิดโรคที่สามารถถ่ายทอดทางพันธุกรรมทางสายมารดาหรือทางสายพ่อขึ้นอยู่กับกรณี

เนื้องอกของเซลล์สืบพันธุ์

การแบ่งเซลล์ที่ไม่มีการควบคุมในเนื้อเยื่อเกือบทุกชนิดในร่างกายมนุษย์เช่นเดียวกับในสัตว์อื่น ๆ อาจส่งผลให้เกิดการก่อตัวของเนื้องอกซึ่งอาจเป็นพิษหรือเป็นมะเร็ง

สิ่งที่เกิดจากเซลล์สืบพันธุ์มักเรียกว่าเนื้องอกและสามารถ:

- Germinomas

- เทราโทมัส

- มะเร็งตัวอ่อน

- เนื้องอกในโพรงไซนัส

- Choriocarcinomas

เนื้องอกเหล่านี้สามารถเกิดขึ้นเป็นประจำในบริเวณภายในของอวัยวะสืบพันธุ์แม้ว่าจะเกี่ยวข้องกับการแพร่กระจายหรือการอพยพที่ผิดปกติของเซลล์สืบพันธุ์ในยุคแรกเริ่มซึ่งหมายความว่าสามารถปรากฏในบริเวณต่างๆของร่างกายได้

บอร์ดอิเล็กตรอนของเนื้องอกเซลล์สืบพันธุ์ภายในท่อในอัณฑะหรือ 'เซมิโนมา' (ที่มา: Nephron ผ่าน Wikimedia Commons)

เนื้องอกที่เกี่ยวข้องกับสายพันธุ์ของเซลล์สืบพันธุ์ในยุคแรกเรียกว่า Germinomas ในขณะที่มะเร็งในตัวอ่อนเป็นมะเร็งที่มาจากเซลล์ "ต้นกำเนิด" ของตัวอ่อนหรือเซลล์ที่ได้รับ

โดยปกติเซลล์สืบพันธุ์ดั้งเดิมที่ก่อตัวในบริเวณภายนอกจะถูกหลั่งออกไป แต่ teratomas เป็นการเจริญเติบโตที่ผิดปกติของเซลล์สืบพันธุ์ภายนอกที่สามารถอยู่รอดได้และประกอบด้วยส่วนผสมแบบสุ่มของเนื้อเยื่อที่แตกต่างกันเช่นกระดูกอ่อนผิวหนังผมหรือฟัน

เนื้องอกในไซนัสเอนโดเดอร์มัลเป็นเนื้องอกที่เกิดจากเซลล์ที่ได้จากเนื้อเยื่อของตัวอ่อนพิเศษและมีลักษณะที่แตกต่างออกไปซึ่งก่อตัวเป็นถุงไข่แดงภายใน ถ้าในทางตรงกันข้ามเนื้องอกก่อตัวในชั้น trophoblastic เรียกว่า choriocarcinoma

เนื้องอกในรังไข่ของรังไข่คิดเป็นประมาณ 20% ของเนื้องอกรังไข่ทั้งหมดพบได้บ่อยในเด็กผู้หญิงและผู้ใหญ่อายุไม่เกิน 20 ปีและมักเป็นเนื้องอกที่มีลักษณะเป็นมะเร็ง

ในบรรดาเหล่านี้ dysgerminomas มีความโดดเด่นซึ่งเป็นเนื้องอกที่เป็นของแข็งและเนื้อซึ่งมีการปกคลุมที่เรียบประกอบด้วยมวลรวมของเซลล์ที่มีลักษณะหลายเหลี่ยมมีเยื่อหุ้มพลาสมาที่โดดเด่นและมีเม็ดไซโตโซลิกจำนวนมาก

อ้างอิง

1. คาร์ลสัน, BM (2018). E-book ของ Human Embryology and Developmental วิทยาศาสตร์สุขภาพเอลส์เวียร์
2. Jennings, MT, Gelman, R. , & Hochberg, F. (1985) เนื้องอกของเซลล์สืบพันธุ์ในกะโหลกศีรษะ: ประวัติศาสตร์ธรรมชาติและการเกิดโรค วารสารศัลยกรรมประสาท, 63 (2), 155-167.
3. Kurman, RJ, & Norris, HJ (1977) เนื้องอกของเซลล์สืบพันธุ์ที่เป็นมะเร็งของรังไข่ พยาธิวิทยาของมนุษย์, 8 (5), 551-564.
4. Molyneaux, K. , & Wylie, C. (2004). การอพยพของเซลล์สืบพันธุ์ดั้งเดิม International Journal of Developmental Biology, 48 (5-6), 537-543.
5. Pelosi, E. , Forabosco, A. , & Schlessinger, D. (2011). การสร้างเซลล์สืบพันธุ์จากเซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อนและการใช้นิวเคลียสของเซลล์ร่างกายในเซลล์ไข่ พงศาวดารของ New York Academy of Sciences, 1221 (1), 18.
6. Richardson, BE, & Lehmann, R. (2010). กลไกที่ชี้นำการย้ายถิ่นของเซลล์สืบพันธุ์: กลยุทธ์จากสิ่งมีชีวิตที่แตกต่างกัน ธรรมชาติทบทวนอณูชีววิทยาของเซลล์, 11 (1), 37-49.
7. แวนโดเรน, M. (2010). ชีววิทยาของเซลล์ของวงจรชีวิตของเซลล์สืบพันธุ์ ความคิดเห็นปัจจุบันในชีววิทยาของเซลล์, 22 (6), 707
8. ไวลี, C. (1999). เซลล์สืบพันธุ์. เซลล์, 96 (2), 165-174.