لقاح و تشکیل زیگوت
لقاح عبارت است از ادغام اسپرماتوزوئید با اووسیت ثانویه، که منجر به بازگرداندن تعداد کروموزومهای دیپلوئید و تولید زیگوت میشود؛ زیگوت همان تکسلولی است که ارگانیسم جدید از آن تکوین مییابد. این فرآیند شامل مجموعهای از مراحل هماهنگ است که گامتها را به هم نزدیک میکند، اطمینان حاصل میکند که تنها یک اسپرم وارد میشود و چرخه سلولی تخمک را دوباره فعال میسازد.
Definition
لقاح فرآیندی است که طی آن یک اسپرم و یک اووسیت با هم ادغام میشوند تا یک زیگوت دیپلوئید را تشکیل دهند؛ این فرآیند شامل شناسایی و ادغام اسپرم-تخمک، بلوک پلیاسپرمی، فعالسازی اووسیت و تکمیل میوز، و ترکیب پرونuclei مادری و پدری است.
Scope
این موضوع توالی لقاح را پوشش میدهد، از کاپاسیتاسیون اسپرم و واکنش آکروزومی تا نفوذ به پوششهای تخمک، ادغام گامتها، بلوک پلیاسپرمی، فعالسازی اووسیت، تکمیل میوز و ادغام ژنومهای والدینی برای تشکیل زیگوت. این یک ماده آموزشی مرجع در آناتومی تکوینی است و مشاوره پزشکی تولیدمثلی ارائه نمیدهد.
Core questions
- اسپرم و اووسیت چگونه یکدیگر را شناسایی کرده و با هم ادغام میشوند؟
- تخمک چگونه از لقاح توسط بیش از یک اسپرم جلوگیری میکند؟
- لقاح چگونه اووسیت را فعال کرده و ژنوم دیپلوئید را برای تشکیل زیگوت بازمیگرداند؟
Key concepts
- کاپاسیتاسیون
- واکنش آکروزومی
- زونا پلوسیدا و شناسایی اسپرم-تخمک
- ادغام غشای گامت
- بلوک پلیاسپرمی (واکنشهای زونا و کورتیکال)
- فعالسازی اووسیت و سیگنالدهی کلسیم
- پرونuclei و سینگامی
- زیگوت
Mechanisms
قبل از لقاح، اسپرماتوزوئید در دستگاه تناسلی زن دچار کاپاسیتاسیون میشود و توانایی لقاح را کسب میکند. پس از رسیدن به اووسیت، به کومولوس نفوذ کرده و به زونا پلوسیدا متصل میشود، که واکنش آکروزومی را تحریک میکند. این واکنش آنزیمهایی را آزاد میکند که به اسپرم اجازه میدهد از زونا عبور کند. سپس غشاهای پلاسمایی اسپرم و اووسیت با هم ادغام میشوند. ادغام و عوامل منتقلشده توسط اسپرم، فعالسازی اووسیت را تحریک میکنند که با نوسانات کلسیم درونسلولی مشخص میشود. این نوسانات واکنش کورتیکال را به حرکت درمیآورند که همراه با تغییرات زونا، بلوک پلیاسپرمی را ایجاد کرده و از ورود اسپرمهای اضافی جلوگیری میکند. فعالسازی همچنین اووسیت را از توقف میوزی آزاد میکند تا تقسیم میوزی دوم خود را کامل کرده و دومین جسم قطبی را خارج کند. کروموزومهای مادری و پدری پرونuclei را تشکیل میدهند که DNA خود را تکثیر کرده و با ورود زیگوت به اولین تقسیم میتوزی خود، به هم میپیوندند و دیپلوئیدی را بازگردانده و تکوین جنینی را آغاز میکنند.
Clinical relevance
زیستشناسی لقاح زیربنای بارداری طبیعی و تکنیکهای کمکباروری است و شکست در مراحل خاصی با برخی از اشکال ناباروری مرتبط است. این موضوع یک مرجع پیشزمینه در مورد چگونگی پیشرفت لقاح است و مبنایی برای تصمیمگیریهای تشخیصی یا درمانی فردی نیست.
Evidence & guidelines
مراحل توصیفی لقاح انسانی در کتابهای درسی استاندارد جنینشناسی تثبیت شدهاند، در حالی که زیستشناسی سلولی و مولکولی تعامل گامتها، بلوک پلیاسپرمی و فعالسازی اووسیت در بررسیهای علمی داوریشده خلاصه شدهاند.
History
ادغام اسپرم و تخمک به عنوان اساس لقاح توسط میکروسکوپهای قرن نوزدهم اثبات شد و کارهای قرن بیستم کاپاسیتاسیون، واکنش آکروزومی و واکنش کورتیکال را تعریف کردند. مطالعات مولکولی بعدی شناسایی گامتها و فعالسازی اووسیت وابسته به کلسیم را که تکوین را دوباره آغاز میکند، مشخص کردند.
Related topics
Seminal works
- clift-schuh-2013
- evans-florman-2002
Frequently asked questions
- محصول لقاح چیست؟
- زیگوت، یک سلول دیپلوئید منفرد که از ادغام اسپرم و اووسیت تشکیل میشود و تقسیمات میتوزی شکاف را آغاز میکند.
- تخمک چگونه از لقاح توسط بیش از یک اسپرم جلوگیری میکند؟
- ادغام اسپرم-تخمک یک واکنش کورتیکال وابسته به کلسیم را تحریک میکند که زونا پلوسیدا و غشای تخمک را تغییر میدهد و یک بلوک پلیاسپرمی ایجاد میکند.