BLASTOMERER: BILDNING, UTVECKLING AV EMBRYOT - BIOLOGI - 2025

De blastomerer är de celler som härrör från de första mitotiska delningar av zygoten, som är produkten av befruktning eller fusion av game celler (ägg och spermier i djur och växter) av två individer av samma art.

Gamet är specialiserade celler som används av många levande organismer under sexuell reproduktion, där två olika individer (eller samma individ) "blandar" hälften av varandras genetiska material för att bilda en ny cell: zygoten.

Embryogena stadier av Hyla crepitans (Källa: Internetarkivets bokbilder, via Wikimedia Commons)

Dessa könsceller produceras genom en speciell typ av celldelning känd som meios, karakteriserad i genetiska termer genom att vara en reduktionsprocess, i vilken kromosombelastningen för varje individ minskar med hälften (i första hand separeras de i olika celler homologa kromosomer och sedan systerkromatider).

Vissa författare anser att zygoten (det befruktade ägget) är en totipotent cell eftersom den har kapacitet att ge upphov till alla celltyper som kännetecknar den levande varelsen som kommer att bildas i framtiden.

Blastomererna, cellerna som är resultatet av uppdelningen av denna totipotenta zygot, bildar ungefär 30 timmar efter befruktningen, även om dessa tider kan variera något mellan arter.

Blastomere bildning

Processen genom vilken dessa celler härstammar kallas "klyvning", "klyvning" eller "fragmentering". Det är en period med intensiv DNA-replikation och celldelning där dottercellerna inte ökar i storlek, utan snarare blir mindre med varje uppdelning, eftersom det resulterande multicellulära embryot förblir samma storlek.

När zygoten går igenom dessa mitotiska händelser, är det första som händer multiplikationen av kärnorna i cytosolen. Cytosolisk uppdelning inträffar senare, vilket resulterar i bildandet av nya identiska celler (blastomererna) som är delvis oberoende.

Hos däggdjur börjar delningarna av zygoten som ger upphov till blastomerer (klyvning) när den passerar genom äggledarna mot livmodern och när den täcks av "zona pellucida".

Den första uppdelningen av zygoten ger upphov till två celler som i sin tur delar sig och bildar ett tetracellulärt embryo. Antalet blastomerer ökar med varje mitotisk uppdelning och när 32 celler har nåtts bildas vad embryologer har kallat "morula".

Blastomererna i morula fortsätter att delas och bildar därmed "blastulaen", från 64 till mer än 100 blastomerer. Blastula är en ihålig sfär, inuti vilken är en vätska som kallas blastocele, vilket markerar slutet på "klyvning" -processen.

Uppdelningarna av zygoten

Det är viktigt att nämna att de olika delningarna av zygoten inträffar i specifika sinnen eller riktningar beroende på vilken typ av organism som beaktas, eftersom dessa mönster senare kommer att bestämma, till exempel, munens och anuspositionerna hos djur.

Vidare är klyvning en omsorgsfullt reglerad process, inte bara av de "fysiska" egenskaperna hos de initiala zygotema, utan också av de avgörande faktorerna för utvecklingen som utövar direkta åtgärder på divisionerna.

Utseende av blastomerer under zygote-uppdelningar

I början av celldelningar har de bildade blastomererna utseende som en "massa såpbubblor" och dessa initiala celler genomgår endast antaländringar, inte i storlek.

När antalet celler är omkring 8 eller 9 ändrar blastomererna sin form och anpassas nära för att bilda morula, som ser ut som en kompakt "boll" av rundade celler.

Denna process är känd som kompaktering och tros underlättas av närvaron av vidhäftande glykoproteiner på ytan av varje blastomere. Morulation inträffar när den delande zygoten når livmodern, ungefär 3 dagar efter befruktningen.

Nyfiken faktum

För många djurarter är storleken och formen på blastomerer enhetlig under klyvningsprocessen, men deras morfologi kan komprometteras av kemiska eller fysiska stressfaktorer.

Detta har utnyttjats ur ett vattenbrukssynpunkt, eftersom den "onormala" morfologin för blastomerer har kopplats till att äggen från många kommersiellt viktiga fiskarter inte är livskraftiga.

Olika studier har fastställt att närvaron av kontaminerande medel, till exempel, kan leda till produktion av ägg med morfologiskt avvikande blastomerer, och att detta kan innebära att zygoternas oförmåga att fullborda den embryogena processen.

De morfologiska "aberrationerna" av blastomererna i de undersökta fiskarterna är mycket ofta relaterade till asymmetrier eller oregelbundna rumsliga interaktioner, ojämna cellstorlekar, ofullständiga cellmarginaler och så vidare.

Utveckling av embryot

Som redan nämnts leder den på varandra följande uppdelningen av zygoten till produktion av många celler kända som blastomerer som så småningom börjar organisera sig för att bilda olika övergående strukturer.

Den första strukturen, som nämnts tidigare, är morulaen, som består av 12 till 32 nära anordnade blastomerer och börjar bildas när den delande zygoten når livmoderhålet (hos däggdjur).

Strax efter börjar en vätskefylld kavitet, den blastocystiska kaviteten, bildas inuti morulaen, som får vätska från livmodern genom zona pellucida som täcker zygoten.

Denna process markerar en uppdelning mellan blastomererna och bildar ett tunt lager på utsidan: trofoblasten (ansvarig för näring och som ger upphov till den embryonala morkakan); och ett skikt eller grupp av interna blastomerer, embryoblasten, som senare kommer att representera embryot i sig.

Vid denna punkt är den resulterande strukturen känd som en blastula eller blastocyst, som sammanfogar endometrialt epitel för att uppnå spridning av trofoblastiska skiktet, som är uppdelat i ytterligare två lager: ett inre som kallas en cytotrofoblast och ett externt känt som en syncytiotrophoblast.

Blastocysten implanteras i endometrial hålighet genom syncytiotrophoblast och fortsätter dess efterföljande utveckling tills bildandet av fostervattenhålan, den embryonala skivan och naveln.

Gastrulering, händelsen som följer efter sprängning, är när tre lager som kallas ektoderm, mesoderm och endoderm bildas i det primära embryot, från vilket huvudstrukturerna i det utvecklande fostret kommer att bildas.

referenser

1. Edgar, LG (1995). Blastomere kultur och analys. Metoder i cellbiologi, 48 (C), 303-321.
2. Hickman, CP, Roberts, LS, & Larson, A. (1994). Integrerade principer för zoologi (9: e upplagan). McGraw-Hill-företagen.
3. Moore, K., Persaud, T., & Torchia, M. (2016). Den utvecklande människan. Clinically Oriented Embryology (10: e upplagan). Philadelphia, Pennsylvania: Elsevier.
4. Setti, AS, Cássia, R., Figueira, S., Paes, D., Ferreira, DA, Jr, I., & Jr, EB (2018). Blastomere nucleation: Förutsägbara faktorer och inflytande av blastomere utan uppenbara kärnor på blastocystutveckling och implantation. JBRA Assisted Reproduktion, 22 (2), 102–107.
5. Shields, R., Brown, N., & Bromage, N. (1997). Blastomere-morfologi som ett förutsägbart mått på fiskens äggbarhet. Vattenbruk, 155, 1–12.
6. Solomon, E., Berg, L., & Martin, D. (1999). Biologi (5: e upplagan). Philadelphia, Pennsylvania: Saunders College Publishing.