BLASTOMĒRI: EMBRIJA VEIDOŠANĀS, ATTĪSTĪBA - BIOLOĢIJA - 2025

Par blastomeres ir šūnas, kas izriet no pirmajiem mitozes nodaļām zigota, kas ir apaugļošanās produkts vai saplūstot gametic šūnu (olu un spermas dzīvniekiem un augiem) divu indivīdu no pašas sugas.

Gametes ir specializētas šūnas, kuras seksuālo reprodukcijas laikā izmanto daudzi dzīvi organismi, kurās divi dažādi indivīdi (vai tas pats indivīds) "sajauc" pusi no otra ģenētiskā materiāla, veidojot jaunu šūnu: zigotu.

Hyla crepitans embriogēnās stadijas (Avots: Interneta arhīva grāmatu attēli, izmantojot Wikimedia Commons)

Šīs dzimuma šūnas tiek ražotas, izmantojot īpašu šūnu dalīšanas veidu, kas pazīstams kā meioze, ko ģenētiski raksturo redukcijas process, kurā katra indivīda hromosomu slodze samazinās uz pusi (pirmkārt, tās atdalās dažādās šūnās homologās hromosomas un pēc tam māsu hromatīdi).

Daži autori uzskata, ka zigota (apaugļota olšūna) ir totipotenta šūna, jo tā spēj radīt visus šūnu veidus, kas raksturo dzīvo būtni, kas veidosies nākotnē.

Blastomēri, šūnas, kas rodas šī totipotentā zigota dalīšanas rezultātā, veidojas apmēram 30 stundas pēc apaugļošanas, lai gan šie laiki sugas var nedaudz atšķirties.

Blastomēra veidošanās

Process, no kura rodas šīs šūnas, ir pazīstams kā “šķelšanās”, “šķelšanās” vai “sadrumstalotība”. Tas ir intensīvas DNS replikācijas un šūnu dalīšanās periods, kurā meitas šūnas nepalielinās, bet drīzāk ar katru dalījumu kļūst mazākas, jo iegūtais daudzšūnu embrijs paliek tāds pats.

Kad zigota iziet cauri šiem mitotiskajiem notikumiem, pirmā lieta, kas notiek, ir kodolu pavairošana citosolā. Citosola dalīšana notiek vēlāk, kā rezultātā veidojas jaunas identiskas šūnas (blastomēri), kas ir daļēji neatkarīgas.

Zīdītājiem zigota dalīšana, kas izraisa blastomēru veidošanos (šķelšanos), sākas, kad tā caur olvadiem nonāk dzemdes virzienā un kad to pārklāj “zona pellucida”.

Pirmais zigota dalījums rada divas šūnas, kuras, savukārt, dalās, veidojot tetracelulāru embriju. Blastomēru skaits palielinās ar katru mitotisko dalījumu, un, kad ir sasniegtas 32 šūnas, veidojas tas, ko embriologi ir nodēvējuši par “morulu”.

Morulas blastomēri turpina sadalīties, tādējādi veidojot "blastulu" no 64 līdz vairāk nekā 100 blastomēriem. Blastula ir doba lode, kuras iekšpusē ir šķidrums, kas pazīstams kā blastocele, kas apzīmē "šķelšanās" procesa beigas.

Zigotas dalījumi

Svarīgi pieminēt, ka atšķirīgās zigota dalīšanās notiek īpašās maņās vai virzienos atkarībā no aplūkotā organisma veida, jo šie paraugi vēlāk nosaka, piemēram, mutes un tūpļa stāvokli dzīvniekiem.

Turklāt šķelšanās ir rūpīgi regulēts process, ko ietekmē ne tikai sākotnējo zigotu "fizikālās" īpašības, bet arī attīstības noteicošie faktori, kas tieši ietekmē sadalījumus.

Blastomēru parādīšanās zigotu dalīšanas laikā

Šūnu dalīšanās sākumā veidojušajiem sprādzieniem ir "ziepju burbuļu masa", un šīm sākotnējām šūnām mainās tikai skaits, nevis lielums.

Kad šūnu skaits ir ap 8 vai 9, blastomēri maina savu formu un cieši izlīdzinās, veidojot morulu, kas izskatās kā kompakta noapaļotu šūnu “bumba”.

Šo procesu sauc par sablīvēšanu, un tiek uzskatīts, ka to atvieglo adhēzijas glikoproteīnu klātbūtne uz katra blastomēra virsmas. Morulācija notiek, kad dalāmais zigots sasniedz dzemdi, apmēram 3 dienas pēc apaugļošanas.

Ziņkārīgs fakts

Daudzām dzīvnieku sugām blastomēru izmērs un forma šķelšanās laikā ir vienādi, taču ķīmisko vai fizisko faktoru ietekmē to morfoloģiju var apdraudēt.

Tas ir ticis izmantots no akvakultūras viedokļa, jo blastomēru "neparasta" morfoloģija ir saistīta ar daudzu komerciāli nozīmīgu zivju sugu olu dzīvotspēju.

Dažādos pētījumos ir noteikts, ka piesārņotāju klātbūtne, piemēram, var izraisīt olšūnu veidošanos ar morfoloģiski novirzīgiem blastomēriem, un tas var nozīmēt zigotu nespēju pabeigt embriogēno procesu.

Pētītajās zivju sugās blastomēru morfoloģiskās "aberācijas" ļoti bieži ir saistītas ar asimetriju vai neregulāru telpisko mijiedarbību, nevienmērīgiem šūnu izmēriem, nepilnīgu šūnu robežu utt.

Embrija attīstība

Kā jau minēts, secīga zigota dalīšana noved pie daudzu šūnu, kas pazīstamas kā blastomēri, veidošanās, kuras galu galā sāk organizēties, veidojot dažādas pārejošas struktūras.

Pirmā struktūra, kas minēta iepriekš, ir morula, kas sastāv no 12 līdz 32 cieši izvietotiem blastomēriem un sāk veidoties, kad dalāmā zigota sasniedz dzemdes dobumu (zīdītājiem).

Neilgi pēc tam morulas iekšpusē sāk veidoties ar šķidrumu piepildīta dobuma - blastocistiskā dobuma - šķidrums no dzemdes iegūst caur zona pellucida, kas aptver zigotu.

Šis process iedala sadalījumu starp blastomēriem, veidojot plānu kārtu no ārpuses: trofoblastu (kas atbild par uzturu un rada embrionālo placentu); un iekšējo blastomēru slānis vai grupa - embrija sprādziens, kas vēlāk sevī reprezentēs embriju.

Šajā brīdī iegūtā struktūra ir pazīstama kā blastula vai blastocista, kas pievienojas endometrija epitēlijam, lai panāktu trofoblastiskā slāņa proliferāciju, kas ir sadalīta divos papildu slāņos: iekšējais, ko sauc par citotrofoblastu, un ārējais, kas pazīstams kā syncytiotrophoblast.

Blastocista tiek implantēta endometrija dobumā caur sincitiatrofoblastu un turpina tā turpmāko attīstību līdz amnija dobuma, embrija diska un nabas pūslīša veidošanai.

Gastrulācija, kas notiek pēc blastulatācijas, ir tā, kad primārajā embrijā veidojas trīs slāņi, kas pazīstami kā ektoderma, mezoderma un endoderma, no kuriem veidosies jaunattīstības augļa galvenās struktūras.

Atsauces

1. Edgars, LG (1995). Blastomēra kultūra un analīze. Methods in Cell Biology, 48 (C), 303-321.
2. Hikmans, CP, Roberts, LS, un Larsons, A. (1994). Integrētie zooloģijas principi (9. izdevums). McGraw-Hill uzņēmumi.
3. Moore, K., Persaud, T., & Torchia, M. (2016). Jaunattīstības Cilvēks. Klīniski orientēta embrioloģija (10. izdevums). Filadelfija, Pensilvānija: Elsevier.
4. Setti, AS, Cássia, R., Figueira, S., Paes, D., Ferreira, DA, Jr, I., & Jr, EB (2018). Blastomēra kodolu veidošanās: paredzamie faktori un blastomēra, kurā nav redzamu kodolu, ietekme uz blastocistas attīstību un implantāciju. JBRA mākslīgā reproducēšana, 22. panta 2. punkts, 102. – 107.
5. Shield, R., Brown, N., & Bromage, N. (1997). Blastomēra morfoloģija kā zivju olu dzīvotspējas prognozēšanas rādītājs. Akvakultūra, 155., 1. – 12.
6. Zālamans, E., Bergs, L., un Martins, D. (1999). Bioloģija (5. izdevums). Filadelfija, Pensilvānija: Saunders koledžas izdevniecība.