GAMETOGENEZİS

GAMETOGENEZİS
Prof. Dr. Alpaslan GÖKÇİMEN
Fertilizasyon
 Erkek gamet spermatozoon ile kadın
gamet oositin bir araya gelerek, tek
hücreli bir yapı olan zigotun
oluşumudur.
Zigot
 Totipotent…
 Çıplak gözle küçük bir benek şeklinde
görülür.
 Defalarca bölünür.
Gebelik Yaşı?
 Gelişme döllenmeyle başlar, fakat klinikte gebeliğin
aşamalarını ve süresini hesaplamak için
fertilizasyondan yaklaşık 14 gün önce olan annenin
son normal menstruasyon peryodun başlangıç günü
gebeliğin ilk günü olarak kabul edilir.
 Gebelik yaşı bu yöntem ile hesaplandığından, gerçek
gebeliğin ilk gününden yaklaşık 2 hafta öncesi
başlangıç olarak kabul edilmiş olur.
 Annenin son adetinin başlangıç gününü tespit etmek
daha kolay olduğundan dolayı bu yöntem gebelik yaşı
belirlenmesinde klinikte yaygın olarak kullanılır.
Gametogenezis (Gametlerin
Oluşumu)
 Özelleşmiş üreme hücreleri olan
gametlerin oluşum ve gelişme
sürecidir.
 Mayoz bölünme ile kromozom sayısı
yarıya düşer.
 Gametlerin olgunlaşma sürecine
erkekte spermatogenezis, kadında
oogenezis denir.
Gametogenezis
 Kromozom sayısı yarıya iner ve hücrenin
şekli değişir.
 Kromozomlar, DNA replikasyonundan evvel
S fazında tek kromatidli kromozom
halindedir.
 Bir kromatid paralel iki DNA sarmalından
oluşur.
 DNA replikasyonundan sonra kromozomlar
çift kromatidli kromozom haline gelir.
Anormal Gametogenezis
 Gametogenezis esnasında mayoz
bölünme esnasında kromozomların
birbirinden ayrılmaması gibi
durumlarda normal olmayan sayıda
kromozomlu gametler oluşur.
 Eğer anormal sayıda kromozom
içeren gametler fertilize olursa
yenidoğanda Down Sendromu gibi
bozukluklar ortaya çıkar
Anormal Gametler
 Üreme için ideal yaş 18-35 yaş arası.
 Bazen mayoz bölünme esnasında homolog
kromozomlar ayrılamaz ve germ hücresi
kutuplarına gidemez. Bu durumda bazı
gametler 24, bazıları da 22 kromozomlu
olur. Eğer döllenme esnasında 24
kromozomlu bir gamet 23 kromozomlu
normal bir gametle birleşirse 47
kromozomlu bir zigot oluşur. Buna trizomi
denir.
 22+23=45 kromozom (monozomi)
Gametlerin Taşınması
 Sekonder oosit , ovaryumdaki
follikülden follikül sıvısı içinde atılır.
 Tuba uterinanın fimbriyaları ile içeri
alınır.
Spermlerin Taşınması
 Spermler depo edildikleri epididimisin
kuyruk kısmından duktus deferensin
kalın kas kılıfının peristaltik
kasılmaları ile hızla üretraya atılır.
 Spermler duktus deferens ve
üretradan geçerken spermi taşıyan
sıvı içine yardımcı cinsiyet bezlerinin
salgıları katılır.
Spermlerin Taşınması
 Serviksin dış ağzı çevresinde 200-600
milyon sperm birikir.
 Spermler kuyrukları ile servikal
kanaldan geçerler.
 Vezikülaz enzimi bir kısım semeni
koagüle ederek, vajinal bir plak
oluşturur.
 Ovulasyon esnasında servikal
mukusun miktarı artar, viskozitesi
azalır, spermin geçişi kolaylaşır.
Spermlerin ejekülasyon refleksi
 Emisyon (birikme, depolanma):
Semen, vezikülo seminalis ve duktus
deferensin peristaltik hareketleri
sonrası duktus ejakülatoryus içinden
geçerek üretranın prostatik parçasına
gelir.
 Ejakülasyon: Semen üretranın dış
ağzına atılır.
Spermlerin Taşınması
 Semen içindeki prostaglandinler
uterus hareketlerini uyararak
spermlerin uterus ve uterin tüpleri
geçerek tuba ampülla bölgesine
gelmesine yardım eder.
 Vezikula seminalisden salınan fruktoz,
spermlerin enerji kaynağıdır.
Prostaglandinler (1)…
Fruktoz (2)…
 Yağ asitlerinden enzimatik olarak
türeyen lipid bileşenleridir (1).
 Fruktoz birçok besin maddesinde
bulunan altı karbonlu bir
monosakkarittir(2).
Ejekülat (Semen)
 Yardımcı cinsiyet bezleri
salgıları+spermler= 3,5 ml
 Spermler 2-3 mm / dk hareket
 Epididimiste depolandıkları dönemde
hareketsizdir, ejakulat içinde
hareketli…
 Vajenin asit ortamında yavaş,
uterusun alkali ortamında daha hızlı
hareket eder.
 Fertilizasyon bölgesine 200 kadar
sperm ulaşır.
Spermlerin Olgunlaşması
 Yeni ejakule edilmiş spermler oositi
dölleyemezler.
 Spermler yaklaşık 7 saat süren
kapasitasyon dönemini geçirmek
zorundadır.
Kapasitasyon
 Spermin akrozom yüzeyinden glikoprotein
kılıf ve seminal proteinler uzaklaştırılır.
 Spermin zar içeriği ve yapısı büyük oranda
değişir.
 Kapasitasyonla spermlerin şekli değişmez,
fakat daha faal hale gelirler.
 Kapasitasyon işlemi spermlerin uterus veya
tuba uterina içinden geçerken buralardan
salgılanan maddeler yardımıyla olur.
Akrozom Reaksiyonu
 Sperm akrozomu zona pellusida da bulunan
glikoproteine (ZP3) bağlanır.
 Spermler kapasitasyonu tamamladıklarında
sekonder oositin etrafındaki korona radiata
ile temas ederler.
 Bu temasla, akrozomun delinmesiyle
sonuçlanan karmaşık moleküler olaylar...
 Birçok noktadan sperm plazma zarıyla
akrozomun dış zarı birleşir.
Akrozom Reaksiyonu
 Bu değişiklikler, akrozomdan
fertilizasyonu kolaylaştıran
hiyaluronidaz ve akrozin gibi enzimler
sayesinde gerçekleşir.
Fertilizasyon
 Sperm ile oositin temasıyla başlayan
birbiri ile ilişkili karmaşık moleküler
olaylar dizisidir.
 Fertilizasyon yaklaşık 24 saat sürer.
Fertilizasyonun Evreleri
 Spermin korona radiatayı geçmesi
 Zona pellusidanın delinmesi
 Oosit ve spermin plazma zarlarının
birleşmesi
 Oositin ikinci mayotik bölünmeyi
tamamlaması ve dişi pronükleusun
oluşması
 Erkek pronükleusun oluşması
 Pronükleusların birleşmesi tek diploid
kromozom oluşumu ve zigot oluşumu
Spermin korona radiatayı geçmesi
 Spermin akrozomundan salınan
hiyaluronidaz enziminin faaliyetiyle
korona radiatadaki folliküler hücreler
birbirinden ayrılarak zona pellusida
ortaya çıkar.
 Tunaya ait enzimler de hiyaluronidaza
yardım eder.
 Korona radiatanın delinmesinde
spermin kuyruk hareketi önemli rol
aynar.
Zona pellusidanın delinmesi
 Zona pellusida’ dan spermin geçişi
fertilizasyonun başlangıcı için önemli
bir aşamadır.
 Akrozomdan salınan esteraz, akrozin
(proteolitik) ve nöraminidaz enzimleri
zona pellusidayı eritir.
 Bir sperm zona pellusidayı geçerse
zona reaksiyonu olur ve diğer
spermleri geçirmez hale dönüşür.
Zona pellusidanın delinmesi
 Buradaki ekstraselüler glikoprotein
örtünün içeriği fertilizasyondan sonra
değişir.
 Oosit sitoplazmasında zara yakın
korteks granüllerinden salınan
lizozomal enzimler (etkili olduğu
zannediliyor) oosit plazma zarında
değişiklikler yapar ve diğer spermlerin
geçmesine engel olur.
Oosit ve spermin plazma zarlarının
birleşmesi
 Birleşme noktasından yırtılma olur,
spermin baş ve kuyruğu oosit
sitoplazmasına girer, fakat spermin
zarı dışarıda kalır.
Oositin ikinci mayotik bölünmeyi tamamlaması
ve dişi pronükleusun oluşması
 Sperm girdikten sonra II. mayoz
bölünmenin metafazında bekleyen
oosit bölünmesini tamamlar, olgun
oosit ve 2. polar cisimcik oluşur.
 Anneden gelen kromozomların
gevşeyip açılmasıyla olgun oositin
çekirdeği, dişi pronukleusu oluşturur.
Erkek pronükleusun oluşması
 Oosit sitoplazması içinde, spermin
çekirdeği genişleyerek erkek
pronukleusu oluşturur ve spermin
kuyruğu dejenere olur.
 Şekilce erkek ve dişi pronukleuslar
birbirinden ayırt edilemezler.
 İki pronukleuslu oosite ootid denir.
Fertilizasyon
 Sekonder oositi uyararak, II. mayotik
bölünmenin tamamlanmasını sağlar.
 Zigotta normal diploid sayısını (46) sağlar.
 Anne ve babadan gelen kromozomların
karışmasıyla insan türünde değişikliklere
neden olur.
 Embriyonun kromozomal cinsiyetini belirler.
X taşıyan spermden dişi, Y taşıyan
spermden erkek embriyo oluşur.
 Oositte metabolik faaliyeti artırarak
yarıklanmayı başlatır.
Erken Gebelik Faktörü
 Trofoblastik hücrelerden salgılanır ve
fertilizasyondan 24-48 saat sonra
anne serumunda ortaya çıkan immün
sistemini baskılayan bir proteindir.
 Gelişimin ilk 10 günündeki gebelik
testlerinin en önemlisidir.
Sperm Sayısı
 Erkek fertiletisini araştırırken semen
analizi yapılır.
 Spermler semenin %10’dan daha az
kısmını oluşturur.
 Seminal vezikül %60
 Prostat %30
 Bulboüretral bez %10
Sperm Sayısı
 Normal bir erkekte 1 ml semende 100
milyondan fazla sperm bulunur.
 20-50 milyon/ml------ normal
 10 milyondan az, özellikle hareketsiz
ve anormal ----- steril
Fertilizasyon Yeteneği
 2 saat sonra spermlerin %50’si
hareketli olmalı
 Çocuk sahibi olmayan evliliklerde
%30-50 oranında erkek infertilitesi
sorumludur.
Vazektomi
 Duktus- vaz deferensin bir parçasının
çıkartılması---- doğum kontrol
 Vazektomi sonrası ejekulat-semen
içinde sperm bulunmaz ama miktarı
aynıdır.
Gametlerin Yaşam Süreleri
 Ovulasyonla ovaryumdan atılan insan
oositinin genellikle 12 saat içinde
döllenebilir.
 24 saat sonra döllenemez.
 İnsan spermi dişi üreme sisteminde
48 saatten fazla yaşayamaz.
Embriyo cinsiyetinin önceden
seçilmesi
 100 kız--------105 erkek
 X ve Y spermleri farklı yüzme
yeteneğine sahip
 Elektrik alanda spermlerin göç
hızındaki farklılık
 X ve Y spermlerinin mikroskobik
görünümlerinde farklılık
 X ve Y arasında DNA miktarındaki
farklılık
Yardımcı Üreme Teknikleri
 İn Vitro Fertilizasyon (IVF) ve
Embriyo Transferi: Oositinlerin in vitro
fertilizasyonu ve yarıklanan zigotun
uterus içine nakledilmesidir.
 İlk IVF bebeği 1978’de doğdu.