TAPPE PRINCIPALI DELLO SVILUPPO Uova GAMETOGENESI Cellule germinali

TAPPE PRINCIPALI DELLO SVILUPPO Uova GAMETOGENESI Cellule germinali aploidi MEIOSI Spermatozoi Ripristino della diploidia FECONDAZIONE Zigote Attivazione del metabolismo SEGMENTAZIONE Passaggio allo stato pluricellulare GASTRULAZIONE Passaggio allo stato pluristratificato ORGANOGENESI Modellamento dei vari organi dell’embrione

DIVERSI ORGANISMI MODELLO • • riccio di mare rana pollo nematode

FECONDAZIONE MAMMIFERI

EVENTI DELLA FECONDAZIONE • • • 1. Capacitazione dello spermatozoo 2. Penetrazione attraverso cellule del cumulo ooforo 3. Legame dello spermatozoo alla zona pellucida 4. Reazione acrosomiale 5. Penetrazione zona pellucida 6. Legame alla membrana dell’ovocita e fusione 7. Reazione corticale 8. Reazione zonale (della zona pellucida) 9. Attivazione dell’ovocita

CAPACITAZIONE DELLO SPERMATOZOO Con il termine capacitazione si intende la rimozione del colesterolo conseguente aumento della fluidità di membrana dello spermatozoo così che possa esporre recettori in grado di legarsi specificamente ad un complesso di glicoproteine (zp), che si trovano nella zona pellucida dell'ovocita.

La capacitazione può avvenire in vitro in un mezzo di coltura che ha bisogno di 3 componenti : Ø Albumina Ø Ca 2+ Ø HCO 3 -

PENETRAZIONE ATTRAVERSO LE CELLULE DEL CUMULO OOFORO Uno spermatozoo deve attraversare lo strato di cellule follicolari prima di poter raggiungere la zona pellucida, che presenta recettori per gli spermatozoi. (ZP)

PENETRAZIONE ATTRAVERSO LE CELLULE DEL CUMULO OOFORO

LEGAME A ZONA PELLUCIDA

REAZIONE ACROSOMIALE

PENETRAZIONE ZONA PELLUCIDA Il legame fra uno spermatozoo e il recettore induce una reazione acrosomiale simile a quella descritta nel riccio di mare.

LEGAME ALLA MEMBRANA DELL’OVOCITA Due proteine di membrana • Izumo, che viene esposta sulla superficie degli spermatozoi durante la reazione acrosomica. Prove Gli anticorpi anti-Izumo bloccano la fusione gli spermatozoi di topo privi di Izumo non riescono a fondersi con uova normali. • CD 9 (sulla membrana della cellula uovo), della famiglia delle tetraspanine, così chiamate perché queste proteine contengono quattro segmenti che attraversano la membrana.

LEGAME ALLA MEMBRANA DELL’OVOCITA Secondo riconoscimento specie-specifico Scatena una serie di eventi - Fusione membrane - Blocco polispermia - Attivazione cellula uovo

FUSIONE

Trasduzione del segnale di fecondazione

Quest’uovo di stella di mare è stato iniettato con un colorante fluorescente sensibile al Ca++ prima della fecondazione. Un onda di Ca++ citosolico che viene rilasciato del reticolo endoplasmatico e percorre l’uovo dal sito d’ingresso dello spermatozoo. Questa onda di Ca++ provoca un cambiamento nella membrana della cellula uovo, impedendo l’ingresso di altri spermatozoi, ed inizia anche lo sviluppo embrionale.

BLOCCO DELLA POLISPERMIA: reazione corticale e zonale Come accade nel riccio di mare, il legame dello spermatozoo alla cellula uovo induce alcuni cambiamenti all'interno dell'oocita à reazione corticale, durante la quale si verifica il rilascio all'esterno della cellula degli enzimi contenuti all'interno dei granuli corticali attraverso un processo di esocitosi. à Reazione zonale o modifiche a carico della zona pellucida: distruzione dei recettori (alterazione di ZP 3)

BLOCCO DELLA POLISPERMIA nel riccio di mare

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L’ ATTIVAZIONE DELLA CELLULA UOVO - un aumento consistente della respirazione cellulare e sintesi proteica - la conclusione della meiosi II del pronucleo femminile Data da aumento di Ca 2+

UNIONE MATERIALE GENETICO