Phân cắt và hình thành phôi nang

Quá trình hợp tử phân chia nhanh chóng mà không tăng kích thước để tạo ra nhiều tế bào nhỏ, sau đó tổ chức thành phôi nang rỗng hoặc có lớp, sẵn sàng cho quá trình phôi vị hóa.

Definition

Phân cắt là một loạt các phân chia nguyên nhiễm nhanh chóng phân chia tế bào chất của hợp tử thành các tế bào nhỏ dần (phôi bào) mà không làm tăng kích thước tổng thể; sự hình thành phôi nang là sự tổ chức các phôi bào đó thành một phôi có cấu trúc, thường chứa một khoang chứa đầy dịch.

Scope

Chủ đề này bao gồm các phân chia phân cắt phân chia trứng đã thụ tinh, ảnh hưởng của noãn hoàng đến kiểu phân cắt, sự khác biệt giữa hình học phân cắt xuyên tâm, xoắn ốc và các hình học khác, quá trình chuyển tiếp giữa phôi nang khi bộ gen của phôi trở nên hoạt động, và sự hình thành phôi nang hoặc phôi nang của động vật có vú với các quần thể tế bào riêng biệt.

Core questions

• Tại sao các phân chia phôi sớm diễn ra rất nhanh và không có sự phát triển của tế bào?
• Lượng và sự phân bố của noãn hoàng định hình kiểu phân cắt như thế nào?
• Khi nào và bằng cách nào phôi chuyển từ các sản phẩm gen của mẹ sang các sản phẩm gen của chính nó?
• Các phôi bào tổ chức thành phôi nang hoặc phôi nang với các loại tế bào riêng biệt như thế nào?

Key concepts

• Phôi bào và chu kỳ tế bào phân cắt
• Các kiểu phân cắt xuyên tâm, xoắn ốc và hình đĩa
• Ảnh hưởng của noãn hoàng đến hình học phân cắt
• Chuyển tiếp từ mẹ sang hợp tử (chuyển tiếp giữa phôi nang)
• Khoang phôi nang, khối tế bào bên trong và ngoại bì nuôi dưỡng

Mechanisms

Sau khi thụ tinh, hợp tử bước vào giai đoạn phân chia đồng bộ, nhanh chóng, trong đó các pha S và M của chu kỳ tế bào xen kẽ với rất ít hoặc không có giai đoạn tăng trưởng, dựa vào các protein và RNA thông tin dự trữ của mẹ. Hình học của quá trình phân cắt bị hạn chế bởi sự phân bố của noãn hoàng, tạo ra các kiểu xuyên tâm, xoắn ốc, hình đĩa hoặc bề mặt đặc trưng của các nhóm động vật khác nhau. Khi các phân chia tiếp tục, phôi đạt đến giai đoạn chuyển tiếp giữa phôi nang, khi quá trình phiên mã của hợp tử được kích hoạt, chu kỳ tế bào kéo dài và các tế bào có khả năng di chuyển. Ở động vật có vú, phôi nang hình thành với một lớp ngoại bì nuôi dưỡng bên ngoài bao quanh khoang phôi nang và một khối tế bào bên trong tạo ra phôi thực sự.

Clinical relevance

Các giai đoạn phân cắt và phôi nang là trung tâm của thụ tinh trong ống nghiệm, phân loại phôi và tạo ra các tế bào gốc phôi; những bất thường ở các giai đoạn này góp phần vào sự thất bại phát triển sớm. Mục này mang tính giáo dục và không phải là nguồn tư vấn lâm sàng hoặc sinh sản.

History

Các nhà phôi học cổ điển đã mô tả và phân loại các kiểu phân cắt trên khắp các nhóm động vật vào thế kỷ XIX và đầu thế kỷ XX, nhận ra mối liên hệ giữa sự phân bố noãn hoàng và hình học phân chia rất lâu trước khi cơ sở phân tử của quá trình chuyển tiếp từ mẹ sang hợp tử được hiểu rõ.

Seminal works

• gilbert2016

Frequently asked questions

Tại sao các tế bào không phát triển trong quá trình phân cắt?

Các phân chia sớm phân chia trứng lớn thành nhiều tế bào nhỏ hơn bằng cách sử dụng vật liệu dự trữ của mẹ, do đó phôi tăng số lượng tế bào mà không tăng tổng kích thước cho đến các giai đoạn sau.

Phôi nang là gì?

Ở động vật có vú, phôi nang là phôi sớm hình thành sau quá trình phân cắt, với một lớp tế bào bên ngoài (tế bào nuôi) và một khối tế bào bên trong sẽ hình thành cơ thể, bao quanh một khoang chứa đầy dịch.