Zygote - Zygote

Zygote: Eizelle nach Befruchtung mit einem Spermium . Die männlichen und weiblichen Vorkerne konvergieren, aber das genetische Material ist noch nicht vereint.
Zygote (Zelle)
Einzelheiten
Tage 0
Vorläufer Gameten
Gibt Anlass zu Blastomeren
Identifikatoren
Gittergewebe D015053
TE E2.0.1.2.0.0.9
FMA 72395
Anatomische Terminologie

Eine Zygote (aus dem Altgriechischen ζυγωτός (zygōtós)  'verbunden, in einem Joch', von ζυγοῦν (zygoun)  'zu jochen ') ist eine eukaryotische Zelle, die durch ein Befruchtungsereignis zwischen zwei Gameten gebildet wird . Das Genom der Zygote ist eine Kombination der DNA in jedem Gameten und enthält alle genetischen Informationen, die notwendig sind, um einen neuen individuellen Organismus zu bilden.

Bei mehrzelligen Organismen ist die Zygote das früheste Entwicklungsstadium. Beim Menschen und den meisten anderen anisogamen Organismen entsteht eine Zygote, wenn eine Eizelle von einer Samenzelle befruchtet wird . Bei einzelligen Organismen kann sich die Zygote durch Mitose ungeschlechtlich teilen , um identische Nachkommen zu produzieren.

Die deutschen Zoologen Oscar und Richard Hertwig machten Ende des 19. Jahrhunderts einige der ersten Entdeckungen zur Bildung von Zygoten bei Tieren.

Pilze

Bei Pilzen wird die sexuelle Verschmelzung haploider Zellen als Karyogamie bezeichnet . Das Ergebnis der Karyogamie ist die Bildung einer diploiden Zelle, die als Zygote oder Zygospore bezeichnet wird. Diese Zelle kann dann je nach Lebenszyklus der Spezies in die Meiose oder Mitose eintreten.

Pflanzen

Bei Pflanzen kann die Zygote polyploid sein, wenn die Befruchtung zwischen meiotisch nicht reduzierten Gameten erfolgt.

Bei Landpflanzen wird die Zygote in einer Kammer gebildet, die als Archegonium bezeichnet wird . Bei kernlosen Pflanzen ist das Archegonium normalerweise flaschenförmig mit einem langen hohlen Hals, durch den die Samenzelle eintritt. Wenn sich die Zygote teilt und wächst, geschieht dies innerhalb des Archegoniums.

Menschen

Hauptartikel: Entwicklung des menschlichen Körpers , Menschliche Befruchtung

Befruchtung von Eizellen - Zygote.png

Bei der menschlichen Befruchtung verbinden sich eine freigesetzte Eizelle (eine haploide sekundäre Eizelle mit replizierten Chromosomenkopien) und eine haploide Samenzelle ( männliche Gamet) zu einer einzigen diploiden 2n- Zelle, der Zygote. Sobald das einzelne Spermium mit der Eizelle verschmilzt, schließt diese die Teilung der zweiten Meiose ab und bildet eine haploide Tochter mit nur 23 Chromosomen, fast dem gesamten Zytoplasma und dem männlichen Vorkern. Das andere Produkt der Meiose ist der zweite Polkörper, der nur Chromosomen hat, aber keine Fähigkeit zur Replikation oder zum Überleben hat. In der befruchteten Tochter wird die DNA dann in den zwei getrennten Vorkernen, die aus dem Spermium und der Eizelle stammen, repliziert, wodurch die Chromosomenzahl der Zygote vorübergehend 4n diploid wird . Etwa 30 Stunden nach der Befruchtung entstehen durch Fusion der Vorkerne und sofortige mitotische Teilung zwei diploide 2n- Tochterzellen, die Blastomeren genannt werden .

Zwischen den Phasen der Befruchtung und Implantation ist die Entwicklung der Human ein preimplantation conceptus . Es gibt einige Streitigkeiten darüber, ob dieser Begriff nicht mehr als Embryo bezeichnet werden sollte, sondern jetzt als Proembryo bezeichnet werden sollte , was die Terminologie ist, die traditionell verwendet wurde, um sich auf das Pflanzenleben zu beziehen. Einige Ethiker und Rechtswissenschaftler argumentieren, dass es falsch ist, den Conceptus als Embryo zu bezeichnen, da er sich später in intraembryonales und extraembryonales Gewebe differenzieren und sich sogar zu mehreren Embryonen (eineiigen Zwillingen) aufspalten kann. Andere haben darauf hingewiesen, dass sogenannte extraembryonale Gewebe in Wirklichkeit Teil des Körpers des Embryos sind, die nach der Geburt nicht mehr verwendet werden (ähnlich wie Milchzähne nach der Kindheit ausfallen). Wenn sich der Embryo teilt, um eineiige Zwillinge zu bilden – wobei das ursprüngliche Gewebe intakt bleibt – werden neue Embryonen erzeugt, ähnlich dem Klonen eines erwachsenen Menschen. In den USA haben die National Institutes of Health festgestellt, dass die traditionelle Klassifizierung von Embryonen vor der Implantation immer noch richtig ist.

Nach der Befruchtung wandert der Konzeptus den Eileiter hinunter in Richtung Gebärmutter, während er sich weiterhin mitotisch teilt, ohne tatsächlich an Größe zuzunehmen , in einem Prozess, der Spaltung genannt wird . Nach vier Unterteilungen besteht der Conceptus aus 16 Blastomeren und wird als Morula bezeichnet . Durch die Prozesse der Verdichtung, Zellteilung und Blastulation nimmt der Konzeptus am fünften Tag der Entwicklung die Form der Blastozyste an, so wie er sich der Implantationsstelle nähert. Wenn die Blastozyste aus der Zona pellucida schlüpft , kann sie sich in die Gebärmutterschleimhaut der Gebärmutter einnisten und das embryonale Entwicklungsstadium beginnen.

Die menschliche Zygote wurde in Experimenten zur Heilung von Erbkrankheiten genetisch verändert.

Umprogrammierung zur Totipotenz

Die Bildung einer totipotenten Zygote mit dem Potenzial, einen ganzen Organismus hervorzubringen, hängt von der epigenetischen Reprogrammierung ab. Die DNA-Demethylierung des väterlichen Genoms in der Zygote scheint ein wichtiger Teil der epigenetischen Reprogrammierung zu sein. Im väterlichen Genom der Maus ist die Demethylierung von DNA, insbesondere an Stellen methylierter Cytosine, wahrscheinlich ein Schlüsselprozess bei der Etablierung der Totipotenz. Die Demethylierung umfasst die Prozesse der Basenexzisionsreparatur und möglicherweise andere auf DNA- Reparatur basierende Mechanismen.

Bei anderen Arten

Eine Chlamydomonas- Zygote enthält Chloroplasten-DNA (cpDNA) von beiden Elternteilen; solche Zellen sind im Allgemeinen selten, da cpDNA normalerweise uniparental vom Elternteil des mt+-Paarungstyps vererbt wird. Diese seltenen biparentalen Zygoten ermöglichten die Kartierung von Chloroplasten-Genen durch Rekombination.

Bei Protozoen

Bei der Amöbe erfolgt die Fortpflanzung durch Zellteilung der Elternzelle: Zuerst teilt sich der Kern der Elternzelle in zwei und dann spaltet sich auch die Zellmembran und werden zu zwei "Tochter"-Amöben.

Siehe auch

Verweise

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