Giriş Fertilizasyon Pre-Embriyogenez Prof.Dr. Alp Can Histoloji-Embriyoloji Anabilim Dalı
Embriyoloji (Gelişim Bilimi) [embriyo=cenin, logos=bilim] İnsanın gelişimindeki yapı-işlev ilişkisi Tanımsal (deskriptif embriyoloji) Gelişimin hücresel ve moleküler mekanizmaları Evrim İnsanın üremesi ve üremenin kontrolü Doğum anomalileri Perinatoloji (doğum öncesi-sırası-sonrası)
Genezis: Oluşum, doğum Ontogenezis (ontogeni): Bir bireyin büyümesi, gelişmesi Filogenezis (filogeni): Bir türün tek bir ata soydan zaman içinde değişimlere uğrayarak meydana gelmesi Evrim: Bir canlıyı diğerlerinden ayırt eden morfolojik ve fizyolojik karakterlerin gelişmesi yolunda geçirilen bir seri değişim olayı Farklanma (diferansiyasyon): Bir hücrenin/dokunun işlev kazanma yolunda ilerlemesi süreci Kalıtım: Biyolojik özelliklerin, genlerin bir kuşaktan diğerine aktarılması Dönem II-Sunum-1, 2006
İnsan Yaşamının Dönemleri Dönem II-Sunum-1, 2006 Zigot Morula Blastosist dönemi Embriyon dönemi Fetus dönemi Yenidoğan dönemi Bebek İnfant (çocuk) Ergen (adolesan) Genç (juvenil) Ergin (adult) Yaşlı (senil) Fertilizasyondan hemen sonra 3-4 günler 5. gün - 2 hafta 3-8 hafta 9-38 hafta doğum - 28 gün 1. ay 1. yılın sonu 2. yıl 11. yıl 12. yıl 14. yıl sonu 15. yıl 20. yılın sonu 21. yıl 60. yıl 60. yıl - ölüm
Doğum Öncesi Yaşam (Prenatal Dönem) 266 ± 10 gün (döllenmeden sonra) Dönem II-Sunum-1, 2006 1. Embriyon öncesi dönemi (Pre-embriyon dönemi) Döllenmeden (fertilizasyon) 3. haftanın sonuna kadar olan süreç 2. Embriyon dönemi 4-8 haftalar Hücrelerde farklanma, histogenezis 3 cm boyunda 4.5 g ağırlığında 3. Fetus dönemi 9-38 haftalar Hücrelerde ileri farklanma, organogenezis,
Genetik Yapı (Özellikler) Morfogenler Moleküler Hazırlık Moleküler Sinyalleşmeler Moleküler Etkileşimler Epigenetik Etkiler Hücre Yanıtları Şekillenme (Gelişme)
Gametogenez Germ (eşey=cinsiyet) hücrelerinin; Ortaya çıkışları Göçleri Farklanmaları Çoğalmaları (mitoz ve mayoz) Bekleme dönemleri Olgunlaşmaları (mayoz)
Gametler Spermatozoon Ovosit S. Özkavukçu, 2003 Can, Semiz, 2002
A. Can, 2001
Ovülasyon ve Sonrası LH sıçramasıyla; GH TZP leriniçeker ZP genişler MIS etkisi ortadan kalkar Mayozkaldığı yerden hızla devam eder ve birinci mayoz tamamlanır, 1. kutup cisimciği atılır, 2.mayozun metafazına gelinir (sekonder ovosit) OVÜLASYON Fertilizasyon olursa 2. mayoz tamamlanır (ovum=zigot) Fertilizasyon olmazsa ovosit 24 içinde yozlaşır. Can A et al, 1994
In vitro ortamda olgunlaştırılmış ovositler (DIC tekniği) Dönem II-Sunum-1, 2006 Germinal Vezikül Prometafaz-I Metafaz-I Metafaz-II A. Can, 2001
GV GVY Promet Met-1 Telo Met-2 Can ve Semiz, 2001
Fertilizasyon Sekonder ovositin tuba uterina daki yolculuğu 48-72 saat sürer. Koitus olursa vagina-uterus üzerinden tuba ya ulaşan (2-7 saat) spermatozoa (>%1) ampulla da fertilizasyonu gerçekleştirir.
Spermatozoon (SP) un ooplazmaya girişi Dönem II-Sunum-1, 2006 1. Bazı SP ler corona radiata yı geçer (kapasitasyon sonucu) 2. Birkaç SP perivitellin aralığa ulaşıp bunu geçebilir (akrozom reaksiyonu sonucu) 3. Bir tanesi hücre zarından sıyrılarak ooplazmaya girer (zona/korteks reaksiyonu)
1. Kapasitasyon (7 saat sürer) Tuba üterina epitel yüzeyi ile SP arasındaki etkileşim sonucu SP nin hücre zarındaki glikoproteinler ve seminal plazmadaki proteinler ortadan kalkar, akrozom başı çıplak kalır. Bu aşamayı birçok SP başarır. 2. Akrozom Reaksiyonu SP nun, zona pellucida ya tutunması sonrasında ZP-3 proteininin etkisiyle akrozom dan akrosin adı verilen enzimler salıverilmesi ve ZP nın eritilerek geçilmesidir.
3. Zona (Kortikal) Reaksiyonu [Ovosit (integrin ler) - SP (disintegrin ler] Dönem II-Sunum-1, 2006 SP nin oolemma ya temasıyla Ca + artışı partenogenezis Kortikal granüllerinden lizozomal enzimlerin salıverilişi Perivitellin aralığa çıkan enzimlerin ZP üzerindeki SP reseptörlerini sindirmesi ve SP ye geçirgenliği engellemesi. Böylece birkaç SP daha ZP içine gömülmüş olsa da sadece birisi içeri girebilir.
SP ovoplazmaya girince mayoz bölünme aşamaları nasıl ilerler? M-II duraksaması (c-mos ve MAP kinaz) Ovositin aktivasyonu (mayozun devamı) Çekirdek zarının yeniden oluşması Pronükleus oluşumu ZİGOT
Fertilizasyon sonucunda Diploid kromozom sayısına tekrar ulaşılır Cinsiyet belirlenmiş olur İlk mitoz bölünmeyle yaşam başlar (iki hücreli embriyon)
Ovosit çekirdeği = Dişi pronükleus Spermatozoon çekirdeği = Erkek pronükleus Kuyruk kopar ve dejenere olur SP sentrozomu, ovositin γ-tubulin ve diğer PCM proteinleriyle birleşmesiyle zigot sentrozomu haline gelir. singami
Hatalar 1 veya 3 pronükleus Asenkron pronükleus oluşumu Erken singami Erken yarıklanma Yarıklanmanın duraksaması
Pre-Embriyon Dönemi (Yaşamın 1. Haftası) (preimplantasyon gelişimi) 30. saat 42. saat 3. günde Embriyonel mitoz!!!
8 hücreli insan embriyonu İnsanda, zigotik gen aktivasyonu (ZGA) 4-8 hücreli dönemde başlar. Paternal genom embriyon-dışı dokuların oluşumunda rol alır. Maternal genom implantasyon sonrası embriyon oluşumunda rol alır.
Kompaktlaşma Dönem II-Sunum-1, 2006 Sıvı girişi Uterusa giriş ZP den sıyrılma İç hücre kitlesinin ozmotik dengelenmesi
Kompaktlaşma 8 hücreli aşamada başlar Blastomerler arasında bağlantı birimleri (her 3 tipte) oluşmaya başlar Embriyonda iç boşluk, etrafındaki hücrelerde sıkı bağlantılar oluşur Böylece hücreler polarize olurlar (apikal-bazal) Uvomorulin (E-cadherin) in sorumlu olduğu düşünülüyor (kompaktlaşma zamanı E- cadherinin fosforilasyonuyla sağlanıyor).
Blastosist Oluşumu (107 hücre-5 gün) Dış hücre kitlesi Blastosöl İçhücre kitlesi Morula, uterus boşluğuna girince uterus sıvıları, blastomerler arasına sızar, kısa sürede tek ve büyük bir boşluk olan blastosöl boşluğu oluşur. Bu aşamadaki embriyoya blastosist denir. İç Hücre Kitlesi Embriyoblast Dış Hücre Kitlesi Trofoblast