النواة الأولية

الموسوعة الحرة
عملية التلقيح في بويضة الفأر

تشير النواة الأولية ( جمع : نواة أولية ) إلى النواة الموجودة إما في خلية الحيوان المنوي أو خلية البويضة أثناء عملية الإخصاب . تخضع خلية الحيوان المنوي للتحول إلى نواة أولية بعد دخول خلية البويضة ولكن قبل اندماج المادة الوراثية لكل من الحيوان المنوي والبويضة. على النقيض من ذلك، تمتلك خلية البويضة نواة أولية بمجرد أن تصبح أحادية الصيغة الصبغية ، وليس عند وصول خلية الحيوان المنوي. تحمل الخلايا أحادية الصيغة الصبغية، مثل خلايا الحيوان المنوي والبويضات في البشر، نصف عدد الكروموسومات الموجودة في الخلايا الجسدية ، مع 23 كروموسومًا مقارنة بـ 46 كروموسومًا الموجودة في الخلايا الجسدية. تجدر الإشارة إلى أن النوى الأولية الذكرية والأنثوية لا تندمج جسديًا، على الرغم من أن مادتها الوراثية تندمج. بدلاً من ذلك، تذوب أغشيتها، مما يزيل أي حواجز بين الكروموسومات الذكرية والأنثوية، مما يسهل اندماج كروموسوماتها في نواة ثنائية الصيغة الصبغية واحدة في الجنين الناتج ، والذي يحتوي على مجموعة كاملة من 46 كروموسومًا.

يُعد وجود نواتين أوليتين بمثابة المؤشر الأولي على نجاح الإخصاب، وغالبًا ما يُلاحظ بعد حوالي 18 ساعة من التلقيح ، أو حقن الحيوانات المنوية داخل السيتوبلازم (ICSI) أثناء التلقيح الصناعي . في هذه المرحلة، يُطلق على الزيجوت اسم الزيجوت ثنائي النواة (2PN). تميل الزيجوت ثنائي النواة التي تنتقل عبر حالة 1PN أو 3PN إلى إنتاج أجنة ذات جودة أقل مقارنة بتلك التي تحافظ على حالة 2PN طوال التطور، [1] وقد يكون لهذا التمييز أهمية في اختيار الأجنة أثناء إجراءات التلقيح الصناعي (IVF).

تاريخ

تم اكتشاف النواة الأولية في سبعينيات القرن التاسع عشر مجهريًا باستخدام تقنيات التلوين جنبًا إلى جنب مع المجاهر ذات مستويات التكبير المحسنة. تم العثور على النواة الأولية في الأصل خلال الدراسات الأولى على الانقسام الاختزالي . نشر إدوارد فان بينيدن ورقة بحثية في عام 1875 ذكر فيها لأول مرة النواة الأولية من خلال دراسة بيض الأرانب والخفافيش. وذكر أن النواتين الأوليين تتشكلان معًا في وسط الخلية لتكوين النواة الجنينية. وجد فان بينيدن أيضًا أن الحيوان المنوي يدخل الخلية من خلال الغشاء من أجل تكوين النواة الأولية الذكرية. في عام 1876، أجرى أوسكار هيرتويج دراسة على بيض قنافذ البحر لأن بيض قنافذ البحر شفاف، لذلك سمح بتكبير أفضل بكثير للبيضة. أكد هيرتويج اكتشاف فان بينيدن للنواة الأولية، ووجد أيضًا أن تكوين النواة الأولية الأنثوية ينطوي على تكوين أجسام قطبية . [2]

تشكيل

النواة الأولية الأنثوية هي خلية البويضة الأنثوية بمجرد أن تصبح خلية أحادية الصيغة الصبغية ، وتتشكل النواة الأولية الذكرية عندما يدخل الحيوان المنوي إلى البويضة الأنثوية. وبينما يتطور الحيوان المنوي داخل الخصيتين الذكريتين ، لا يصبح الحيوان المنوي نواة أولية حتى يتكثف بسرعة داخل البويضة الأنثوية. [3] عندما يصل الحيوان المنوي إلى البويضة الأنثوية، يفقد الحيوان المنوي غشاءه الخارجي وكذلك ذيله. يفعل الحيوان المنوي هذا لأن الغشاء والذيل لم يعدا ضروريين للبويضة الأنثوية. كان الغرض من غشاء الخلية هو حماية الحمض النووي من السائل المهبلي الحمضي ، وكان الغرض من ذيل الحيوان المنوي هو المساعدة في نقل خلية الحيوان المنوي إلى البويضة. يكون تكوين البويضة الأنثوية غير متماثل، بينما يكون تكوين الحيوان المنوي الذكري متماثلًا. عادةً في الثدييات الأنثوية، يبدأ الانقسام الاختزالي بخلية ثنائية الصيغة الصبغية ويصبح بويضة أحادية الصيغة الصبغية وعادةً جسمين قطبيين ، ومع ذلك قد ينقسم أحدهما لاحقًا لتكوين جسم قطبي ثالث. [4] في الذكر، يبدأ الانقسام المنصف بخلية ثنائية الصبغيات وينتهي بأربعة حيوانات منوية. [5] في الثدييات، تبدأ النواة الأولية الأنثوية في وسط البيضة قبل الإخصاب. عندما تتشكل النواة الأولية الذكرية، بعد وصول خلية الحيوان المنوي إلى البيضة، تهاجر النواتان الأوليتان تجاه بعضهما البعض. ومع ذلك، في الطحالب البنية بيلفيتيا ، تبدأ النواة الأولية للبيضة في وسط البيضة قبل الإخصاب وتبقى في المركز بعد الإخصاب. وذلك لأن خلايا البيض في الطحالب البنية بيلفيتيا ، تكون النواة الأولية للبيضة مثبتة لأسفل بواسطة الأنابيب الدقيقة ، لذلك تهاجر النواة الأولية الذكرية فقط نحو النواة الأولية الأنثوية. [6]

تركيز الكالسيوم

إن تركيز الكالسيوم داخل سيتوبلازم خلية البويضة له دور مهم جدًا في تكوين بويضة أنثوية نشطة. فإذا لم يكن هناك تدفق للكالسيوم، فإن الخلية ثنائية الصبغيات الأنثوية ستنتج ثلاث نوى أولية، بدلًا من نواة واحدة فقط. ويرجع هذا إلى فشل إطلاق الجسم القطبي الثاني. [7]

مزيج من النوى الذكرية والأنثوية

في قنافذ البحر، يبدأ تكوين الزيجوت باندماج كل من النواة الداخلية والخارجية للنواة الذكرية والأنثوية. ومن غير المعروف ما إذا كانت إحدى النوى هي التي تبدأ اتحاد الاثنتين، أو ما إذا كانت الأنابيب الدقيقة التي تساعد في إذابة الأغشية هي التي تبدأ العمل. [8] تأتي الأنابيب الدقيقة التي تجعل النواتين تتحدان من مركز الحيوان المنوي . وهناك دراسة تدعم بقوة أن الأنابيب الدقيقة جزء مهم من اندماج النوى. فينبلاستين هو دواء للعلاج الكيميائي يؤثر على كل من الطرفين الموجب والسالب للأنابيب الدقيقة. [9] عندما يضاف فينبلاستين إلى البويضة، يكون هناك معدل مرتفع لفشل الاندماج النووي. يشير هذا المعدل المرتفع لفشل الاندماج النووي إلى حد كبير إلى أن الأنابيب الدقيقة تلعب دورًا رئيسيًا في اندماج النواة. [10] في الثدييات، لا تدوم النواة الأولية في الخلية سوى اثنتي عشرة ساعة تقريبًا، وذلك بسبب اندماج المادة الوراثية للنواتين الأوليين داخل خلية البويضة. وقد أجريت العديد من الدراسات على النواة الأولية في خلايا بويضات قنافذ البحر، حيث تظل النواة الأولية في خلية البويضة لأقل من ساعة. والفرق الرئيسي بين عملية اندماج المواد الوراثية في الثدييات مقابل قنافذ البحر هو أن النواة الأولية في قنافذ البحر تتجه مباشرة إلى تكوين نواة الزيجوت. وفي خلايا بويضات الثدييات، يشكل الكروماتين من النواة الأولية كروموسومات تندمج على نفس المغزل الانقسامي . وتُرى النواة ثنائية الصبغيات في الثدييات لأول مرة في مرحلة الخليتين، بينما توجد في قنافذ البحر لأول مرة في مرحلة الزيجوت. [3]

مراجع

  1. ^ Reichman DE, Jackson KV, Racowsky C (مايو 2009). "حدوث وتطور الزيجوتات التي تظهر تصرفًا غير طبيعي للنواة بعد التعرف على نواتين في فحص الإخصاب". Fertil. Steril . 94 (3): 965–970. doi : 10.1016/j.fertnstert.2009.04.018 . PMID  19476942.
  2. ^ هاموير، جي (مارس 1992). "اكتشاف الانقسام الاختزالي بواسطة إي. فان بينيدن، اختراق في المرحلة المورفولوجية للوراثة". المجلة الدولية لعلم الأحياء التنموي . 36 (1): 9-15. PMID  1627480.
  3. ^ ab Gilbert SF. Developmental Biology. 6th edition. Sunderland (MA): Sinauer Associates؛ 2000. Fusion of the Genetic Material. [ الصفحة المطلوبة ]
  4. ^ شمرلر، صموئيل؛ ويسل، غاري م. (يناير 2011). "الأجسام القطبية - عدم فهم أكثر من عدم احترام". التكاثر الجزيئي والتنمية . 78 (1): 3-8. doi :10.1002/mrd.21266. PMC 3164815. PMID  21268179 . 
  5. ^ جورليك، روت (يوليو 2012). "الانقسام الاختزالي ليس محايدًا بين الجنسين". بيو ساينس . 62 (7): 623-624. doi : 10.1525/bio.2012.62.7.2 . S2CID  85746751.
  6. ^ سووب، ريتشارد إي.؛ كروبف، داريل إل. (مايو 1993). "وضع النواة والهجرة أثناء الإخصاب في بيلفيتيا". علم الأحياء التنموي . 157 (1): 269-276. doi :10.1006/dbio.1993.1131. PMID  8482416.
  7. ^ مياو، يي ليانغ؛ شتاين، باولا؛ جيفرسون، ويندي ن؛ باديا بانكس، إليزابيث؛ ويليامز، كارمن ج. (2012). "الإشارات التي يتم التحكم فيها بتدفق الكالسيوم مطلوبة لتنشيط بيض الفأر بالكامل". وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 109 (11): 4169–4174. Bibcode :2012PNAS..109.4169M. doi : 10.1073/pnas.1112333109 . JSTOR  41507114. PMC 3306664. PMID  22371584 . 
  8. ^ لونجو، فرانك جيه؛ أندرسون، إيفرت (1968). "البنية الدقيقة للتطور والاندماج النووي في قنفذ البحر، أرباسيا بونتولاتا". مجلة علم الأحياء الخلوية . 39 (2): 339-368. doi :10.1083/jcb.39.2.339. JSTOR  1605485. PMC 2107533. PMID  5677969 . 
  9. ^ باندا، دولال؛ جوردان، ماري آن؛ تشو، كيفن تشين؛ ويلسون، ليزلي (نوفمبر 1996). "التأثيرات التفاضلية للفينبلاستين على البلمرة والديناميكيات عند نهايات الأنابيب الدقيقة المقابلة". مجلة الكيمياء الحيوية . 271 (47): 29807-29812. doi : 10.1074/jbc.271.47.29807 . PMID  8939919.
  10. ^ هاملتون، إي بي؛ سور-جيسين، بي بي؛ أورياس، إي (1 أبريل 1988). "فشل الاندماج النووي: مسار اقتراني بديل في تيترايمينا ثيرموفيلا، مستحث بواسطة فينبلاستين". علم الوراثة . 118 (4): 627-636. doi :10.1093/genetics/118.4.627. PMC 1203318. PMID  3366365 . 
ابحث عن pronucleus في ويكاموس، القاموس الحر.
تم الاسترجاع من "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=النواة الأولية&oldid=1170057872"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate