Genetika osnova reprodukcije I Novakovi Tipovi reprodukcije hromozom

Genetička osnova reprodukcije I. Novaković

Tipovi reprodukcije +

hromozom Reprodukcija prokariota ć. zid plazma membrana replikacija DNK n replikacija DNK ćel. rast E. coli 40 min ugibanje ć. zida i membrane n binarna deoba ćelije replicirani hromozom

Ćelijski ciklus deoba ćelije priprema za deobu interfaza replikacija DNK i formiranje nukleozoma sinteza proteina

Ćelijski ciklus ćelija koja se ne deli G 0

Ćelijski ciklus kontrolna tačka G 2 deoba kontrolna tačka G 1 replikacija kontrolna tačka M citokineza

Kontrola ćelijskog ciklusa degradacija ciklin + ciklin-zavisna kinaza (Cdk)

Kontrola ćelijskog ciklusa

Kontrola ćelijskog ciklusa p 53 oštećenje DNK aktivacija p 53 gen p 21 Cdk inhibitor

Programirana ćelijska smrt apoptoza nekroza apoptoza

Programirana ćelijska smrt-apoptoza aktivacija kaskade proteolitičkih enzima izvršni enzimi KASPAZE n geni: n n Ced-3, 4, Bax, Bac = PRO-apoptotski Bcl, p 53, rb = ANTI-apoptotski

Ćelijska deoba - mitoza n n 2 n održava se broj hromozoma karakterističan za vrstu 2 n omogućeni procesi: n n replikacija DNK d e o b a brazdanja rasta organa i organizma obnavljanja tkiva zarastanja rana i regeneracije 2 n 2 n

Mitoza profaza nukleolus hromozom deobno vreteno metafaza jedrova membr. centromera anafaza telofaza

Mitoza – deobno vreteno tipovi niti deobnog vretena centrioliorganizatori vretena asteri hromozomske polarne

Mitoza – deobno vreteno n biljna ćelija: n n acentrično, anastralno vreteno fragmozomi

Niti deobnog vretena i kinetohora

Mitoza profaza anafaza metafaza telofaza

Seksualni proces n akumulacija genetičkog materijala dve jedinke u jednoj jedinki n virusi rekombinacije n prokarioti n biseksualni eukarioti: deo reprodukcije +

Gametogeneza n formiranje visokodiferenciranih polnih ćelija – gameta n n izogamija anizogamija n oogamija n Metafite i Metazoe

Gametogeneza - spermatogeneza Sg Sc. II 2 n 2 n n n Std n n Sz n n faza razmnožavanja: mitotske deobe gonija faza rasta: premejotička interfaza sazrevanja: mejoza I (redukciona) mejoza II (ekvaciona) spermiogeneza

Gametogeneza - oogeneza Og Oc. II Otd n 2 n 2 n n n faza razmnožavanja: mitotske deobe gonija faza rasta: premejotička interfaza sazrevanja: mejoza I (redukciona) mejoza II (ekvaciona)

Mejoza profaza premejotička interfaza leptoten metafaza I zigoten anafaza I I pahiten telofaza I diploten metafaza II dijakineza anafaza II

Mejoza I leptoten pahiten dijakineza anafaza I zigoten diploten metafaza I telofaza I

Mejoza II interfaza metafaza II telofaza II profaza II anafaza II interfaza

Značaj gametogeneze n n formiranje haploidnih gameta rekombinacije crossing-over pahiten 1 o 2 o 1 m 2 m 1 m 2 o 1 o 2 m slučajno razdvajanje homologih hromozoma ANAFAZA I 2 n

Uporedni prikaz mitotske i mejotičke deobe MITOZA bivalent MEJOZA mejoza II

Spermatogeneza sisara Std Sertoli ć. Sc II Sc I Sg Ledyg-ove ćelije produkuju testosteron

Spermiogeneza rep središnji deo: mitohondrije vrat: centrioli glava: jedro, akrozom

Spermatogeneza - regulacija

Oogeneza sisara

Oogeneza sisara

Omotači oocite corona radiata zona pellucida stratum granulosum cumulus oophorus

Folikulogeneza i atrezija folikula

Aktivnost oogeneze n početak n embrionalni period n stadijum mirovanja –diktioten n rodjenje polna zrelost n nastavak sazrevanja u ciklusima n ovulacija kraj mejoze I n oplodjenje metafaza II n menopauza A T R E Z I J A

Aktivnost oogeneze profaza premejotička interfaza leptoten zigoten I pahiten ovulacija metafaza I anafaza I diktioten - mirovanje telofaza I diploten dijakineza oplodjenje metafaza II anafaza II

Sazrevanje oocite Oocita II + pt. I oplodjenje Ootida + pt. II brazdanje. . .

Menstrualni ciklus (28 dana) 1. dan menstruacija LUTEALNA (SEKRETORNA) FAZA= 14 dana !!! FOLIKULARA (PROLIFERATIVNA) FAZA ovulacija

Menstrualni ciklus LH hipofiza FSH ovarijum estrogen progesteron sluzokoža materice M ovulacija

Oplodjenje n spajanje muškog i ženskog pronukleusa homunkulus N. Hartsoeker, 1694

Oplodjenje n aktivacija spermatozoida n n n akrozomska reakcija fuzija sz. i membrane oocite formiranje m. pronukleusa n aktivacija jajne ćelije n n kortikalna reakcija završetak mejoze II pojava pt II n formiranje ž. pronukleusa

Oplodjenje – fertilizaciona kupa (konus) kod m. ježa

Oplodjenje – akrozomska reakcija n enzimi akrozoma: n hijaluronidaza n spermolizin

Oplodjenje – kortikalna reakcija n sprečava polispermiju

Oplodjenje – kortikalna reakcija prskanje kortikalnih granula formiranje fertilizacione membrane

Oplodjenje – kortikalna reakcija

Oplodjenje – fuzija spermatozoida

Oplodjenje Oocita nakon ovulacije deoba Staza ulaska Akrozomska i kortikalna reakcija Staza segmentacije Staza kopulacije

Oplodjenje i brazdanje

Oplodjenje – metaboličke promene talas kalcijuma

Oplodjenje – izlazak kalcijuma (calcium influx)

Oplodjenje kod sisara n u jajovodu n n proksimalni deo Milerovog kanala neophodna kapacitacija sz.

Oplodjenje i implantacija kod čoveka

Oplodjenje kod čoveka n n preživljavanje sz. u ženskim polnim odvodima preživljavanje oocite nakon ovulacije 48 -72 sata 12 -24 sata

Modifikacije procesa oplodjenja 3 n polispermija 2 n 2 n androgeneza hidatidiformna mola partenogeneza teratom ovarijuma

Fertilizacija in vitro

Embrionalni razvoj čoveka 5. nedelja 7. mesec 4. mesec novorodjenče

Kloniranje organizama n n klon – identična kopija metod: n n prenošenje jedra telesne ćelije davaoca u oocitu bez jedra kloniranje vodozemaca: n 1970 -ih godina

Kloniranje sisara 2. Uzeta oocita Škotske crnoglave ovce, ukljonjeno jedro 1. Ćelije vimena bele ovce (Finn Dorset) gajene u minimalnom medijumu 3. Fuzija ćelija 1. i 2. i podsticaj na deobu, pod delovanjem električnih impulsa 4. Unošenje zametka u Crnoglavu ovcu (posle 6 dana) 5. Jagnje Finn Dorset, (Doli) genetički identično ovci 1.

Kloniranje sisara n ovca Doli, juli 1996. n n n Dolin “otac” Ian Wilmut, Edinburg, Škotska 1998. “kćerka” Boni 1999. trojke veća biološka od kalendarske starosti n eutanazija

Kloniranje sisara n n miš Kumulina, oktobar 1997. n potom još 22 klona mačka Copycat, februar 2002 n boja krzna nije identična !!!

Kloniranje sisara n 25. 11. 2001. , prvi humani klon n samo do stadijuma od 6 ćelija !!!!!

Kloniranje sisara kloniranje pluripotentnih matičnih (stem) ćelija u cilju lečenja

Dr Duško Ilić, 1964. god. , Leskovac lekar i molekularni biolog 1960. god. , Vukovar