Непрямое деление клетки II

Мейоз II – вторая и последняя стадия мейоза. Он основан на гаплоидных клетках, образовавшихся во время мейоза I, каждая из которых содержит только 23 хромосомы – по одной от каждой гомологичной исходной пары. Важно отметить, что каждая хромосома в этих клетках состоит из двух соединенных копий, и когда эти клетки входят в мейоз II, цель состоит в том, чтобы разделить такие сестринские хроматиды, используя ту же сеть на основе микротрубочек, которая используется в др. процессах деления. Результатом мейоза II являются две гаплоидные клетки, каждая из которых содержит только одну копию всех 23 хромосом. В зависимости от того, происходит ли процесс у мужчин или женщин, эти клетки могут образовывать яйцеклетки или сперматозоиды, которые при соединении в процессе оплодотворения могут дать новую диплоидную особь.

Мейоз II, яйцеклетки человека и мейотический шпиндельный аппарат

Хотя цель мейоза II одинакова как у мужчин, так и у женщин – производить гаплоидные яйцеклетки или сперматозоиды – в этом процессе существуют некоторые критические различия между полами. Например, в клетках-предшественниках яйцеклеток женщины, мейотический шпиндельный аппарат, ответственный за разделение сетринских хромосом, образуется в одну сторону, вблизи периферии. Эта асимметрия позволяет производить две клетки неравных размеров после мейоза II: большое яйцо и меньшее полярное тело, которое растворяется. Это деление цитоплазмы гарантирует, что яйцо содержит достаточно питательных веществ для поддержки эмбриона.

Положение аппарата мейотического веретена (шпинделя) вызывает озабоченность у ученых, занимающихся вспомогательными репродуктивными технологиями, такими как интрацитоплазматическая инъекция сперматозоидов (ИКСИ). ИКСИ, используемая для оказания помощи парам, страдающим бесплодием, включает в себя иглу для введения одного сперматозоида непосредственно в цитоплазму яйцеклетки. Эмбриологи должны избегать инъекции в область аппарата мейотического веретена, так как это может повредить каркас микротрубочек и привести к аномальному количеству хромосом в полученном эмбрионе. Таким образом, эмбриологи, выполняющие ИКСИ, обычно предсказывают расположение веретена на основе положения полярного тела или непосредственно визуализируют структуру, используя такие методы, как микроскопия в поляризованном свете.

Еще одной уникальной особенностью женского мейоза является то, что клетки-предшественники яйцеклеток подвергаются аресту клеточного цикла, сначала в профазе I, а затем в метафазе II. В период полового созревания женские половые гормоны высвобождают яйцеклетки, запертой в профазе I, и начинается мейоз II. Впоследствии яйцеклетки, в процессе метафазы II, высвобождаются из яичника в фаллопиевую трубку, где мейоз возобновляется только в случае оплодотворения. Это означает, что мейотическое веретено формируется и связано с хромосомами, но не завершает процесс разделения сестринских хроматид до тех пор, пока сперма и яйцеклетка не соединятся.

Остановка мейоза II представляет собой уникальную проблему для женщин, которые предпочитают замораживать свои яйцеклетки, поскольку многие протоколы экстракорпорального оплодотворения требуют, чтобы эти клетки были изолированы во время метафазы II, а затем заморожены. Учитывая, что проблемы с мейотическим веретеном могут вызывать хромосомные аномалии, такие как трисомии, значительные исследования были посвящены определению того, какие процедуры замораживания яиц имеют минимальное влияние на эту структуру. Чтобы уменьшить повреждение яиц, были разработаны методы, при которых в замораживающую среду добавляют сахар или другие криоконсервирующие агенты, что ограничивает образование кристаллов льда, которые могут повредить клетки при оттаивании.