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Ovocito

Un ovocito ( / ˈ oʊ ə s aɪ t / , oocito u ovocito ) es una célula germinal femenina involucrada en la reproducción sexual . Un ovocito es un óvulo inmaduro , una célula huevo in...

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Un ovocito ( / ˈ oʊ ə s aɪ t / , oocito u ovocito ) es una célula germinal femenina involucrada en la reproducción sexual . Un ovocito es un óvulo inmaduro , una célula huevo inmadura producida en un feto femenino en el ovario durante la gametogénesis . Durante la ovogénesis , las oogonias se convierten en ovocitos primarios. Un ovocito es una forma de material genético que puede recolectarse para criopreservación .

Formación

Diagrama que muestra la reducción en el número de cromosomas durante el proceso de maduración del óvulo ; este proceso se conoce como meiosis .

La formación de un ovocito se llama oocitogénesis, que es parte de la ovogénesis. [ 1 ] La ovogénesis da como resultado la formación de ovocitos primarios durante el período fetal y de ovocitos secundarios después de este como parte de la ovulación .

Características

Citoplasma

Los ovocitos son ricos en citoplasma , que contiene gránulos de vitelo para nutrir la célula en las primeras etapas de su desarrollo.

Núcleo

Durante la etapa primaria del ovocito en la ovogénesis, el núcleo se denomina vesícula germinal. [ 2 ]

El único tipo normal de ovocito secundario humano tiene el cromosoma 23 (sexual) como 23,X (determinante femenino), mientras que los espermatozoides pueden tener 23,X (determinante femenino) o 23,Y (determinante masculino).

Nido

El espacio dentro de un óvulo o óvulo inmaduro se encuentra en el nido celular . [ 3 ]

complejo cúmulo-ovocito

El complejo cúmulo-ovocito contiene capas de células del cúmulo densamente empaquetadas que rodean al ovocito en el folículo de Graaf. El ovocito se detiene en la meiosis II, en la etapa de metafase II, durante el diploteno, y se considera un ovocito secundario. Antes de la ovulación, el complejo del cúmulo experimenta un cambio estructural conocido como expansión del cúmulo. Las células de la granulosa se transforman de una matriz densamente compacta a una matriz mucoide expandida. Numerosos estudios demuestran que la expansión del cúmulo es fundamental para la maduración del ovocito, ya que el complejo del cúmulo constituye la comunicación directa del ovocito con el entorno del folículo en desarrollo. También desempeña un papel importante en la fecundación, aunque los mecanismos no se conocen completamente y son específicos de cada especie. [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]

Contribuciones maternas

Diagrama de un ovocito con sus hemisferios vegetal y animal identificados.
polos del ovocito

Para que un ovocito sea fecundado y finalmente se convierta en un organismo completamente funcional, debe ser capaz de regular múltiples procesos celulares y de desarrollo. El ovocito, una célula grande y compleja, debe dirigir el crecimiento del embrión y controlar las actividades celulares. Dado que el ovocito es producto de la gametogénesis femenina, la contribución materna al ovocito y, por consiguiente, al óvulo recién fecundado, es enorme. Existen muchos tipos de moléculas que la madre aporta al ovocito, las cuales dirigirán diversas actividades dentro del cigoto en desarrollo .

Evitar daños al ADN de la línea germinal

El ADN de una célula es vulnerable al efecto dañino de los radicales libres oxidativos producidos como subproductos del metabolismo celular. El daño al ADN que ocurre en los ovocitos, si no se repara, puede ser letal y resultar en una fecundidad reducida y la pérdida de descendencia potencial. Los ovocitos son sustancialmente más grandes que la célula somática promedio, por lo que se requiere una actividad metabólica considerable para su abastecimiento. Si esta actividad metabólica fuera llevada a cabo por la maquinaria metabólica del ovocito, el genoma del ovocito estaría expuesto a los subproductos oxidativos reactivos generados. Por lo tanto, parece que evolucionó un proceso para evitar esta vulnerabilidad del ADN de la línea germinal. Se propuso que, para evitar el daño al genoma del ADN de los ovocitos, el metabolismo que contribuye a la síntesis de gran parte de los constituyentes del ovocito se trasladó a otras células maternas que luego transfirieron estos constituyentes a los ovocitos. [ 7 ] [ 8 ] De esta manera, los ovocitos de muchos organismos están protegidos del daño oxidativo del ADN mientras almacenan una gran cantidad de sustancias para nutrir al cigoto en su crecimiento embrionario inicial.

ARNm y proteínas

Durante el crecimiento del ovocito, las células maternas suministran una variedad de ARN mensajeros ( ARNm ) transcritos de origen materno. Estos ARNm pueden almacenarse en complejos de ribonucleoproteínas mensajeras (mRNP) y traducirse en momentos específicos, localizarse en una región específica del citoplasma o dispersarse homogéneamente en todo el citoplasma del ovocito. [ 9 ] Las proteínas de origen materno también pueden localizarse o distribuirse de forma ubicua por todo el citoplasma. Los productos traducidos de los ARNm y las proteínas tienen múltiples funciones; desde la regulación del mantenimiento celular, como la progresión del ciclo celular y el metabolismo celular, hasta la regulación de procesos de desarrollo como la fecundación , la activación de la transcripción cigótica y la formación de los ejes corporales. [ 9 ] A continuación se muestran algunos ejemplos de ARNm y proteínas de origen materno encontrados en los ovocitos de la rana de uñas africana .

Diagrama del ovocito de Xenopus laevis y sus determinantes maternos.
Determinantes maternos en el ovocito de Xenopus laevis

mitocondrias

El ovocito recibe mitocondrias de las células maternas, las cuales controlarán el metabolismo embrionario y los eventos apoptóticos. [ 9 ] La distribución de las mitocondrias se lleva a cabo mediante un sistema de microtúbulos que las localiza por todo el ovocito. En ciertos organismos, como los mamíferos, las mitocondrias paternas que el espermatozoide aporta al ovocito se degradan mediante la unión de proteínas ubiquitinadas. La destrucción de las mitocondrias paternas garantiza la herencia estrictamente materna de las mitocondrias y del ADN mitocondrial (ADNmt). [ 9 ]

Nucleolo

En los mamíferos, el nucléolo del ovocito deriva exclusivamente de las células maternas. [ 22 ] El nucléolo, una estructura que se encuentra dentro del núcleo, es el lugar donde se transcribe el ARNr y se ensambla en ribosomas. Si bien el nucléolo es denso e inactivo en un ovocito maduro, es necesario para el correcto desarrollo del embrión. [ 22 ]

Ribosomas

Las células maternas también sintetizan y aportan una reserva de ribosomas necesarios para la traducción de proteínas antes de la activación del genoma cigótico . En los ovocitos de mamíferos, los ribosomas de origen materno y algunos ARNm se almacenan en una estructura denominada redes citoplasmáticas. Se ha observado que estas redes citoplasmáticas, una red de fibrillas, proteínas y ARN, aumentan su densidad a medida que disminuye el número de ribosomas en un ovocito en crecimiento [ 23 ] , y se ha relacionado la mutación en ellas con la infertilidad [ 24 , 25 ] .

arresto en profase I

Las hembras de mamíferos y aves nacen poseyendo todos los ovocitos necesarios para futuras ovulaciones, y estos ovocitos se detienen en la etapa de profase I de la meiosis . [ 26 ] En los humanos, por ejemplo, los ovocitos se forman entre los tres y cuatro meses de gestación dentro del feto y, por lo tanto, están presentes al nacer. Durante esta etapa detenida de profase I ( dictiato ), que puede durar muchos años, hay cuatro copias del genoma presentes en los ovocitos. La detención de los ovocitos en la etapa de cuatro copias del genoma parece proporcionar la redundancia de información necesaria para reparar el daño en el ADN de la línea germinal . [ 26 ] El proceso de reparación utilizado probablemente implica la reparación recombinacional homóloga . [ 26 ] [ 27 ] [ 28 ] Los ovocitos detenidos en profase tienen una alta capacidad para reparar eficientemente los daños del ADN . [ 27 ] En particular, las roturas de doble cadena del ADN pueden repararse durante el período de detención de la profase mediante reparación recombinacional homóloga y mediante unión de extremos no homólogos . [ 29 ] La capacidad de reparación del ADN parece ser un mecanismo clave de control de calidad en la línea germinal femenina y un determinante crítico de la fertilidad . [ 27 ]

Contribuciones paternas

El espermatozoide que fertiliza un ovocito aporta su pronúcleo , la otra mitad del genoma cigótico . En algunas especies, el espermatozoide también aporta un centriolo , que ayuda a formar el centrosoma cigótico necesario para la primera división. Sin embargo, en algunas especies, como el ratón, el centrosoma completo se adquiere de la madre. [ 30 ] Actualmente se investiga la posibilidad de otras contribuciones citoplasmáticas del espermatozoide al embrión.

Durante la fecundación, el espermatozoide aporta tres componentes esenciales al ovocito: (1) un factor de señalización o activación, que provoca la activación del ovocito metabólicamente inactivo; (2) el genoma paterno haploide; (3) el centrosoma, responsable del mantenimiento del sistema de microtúbulos. Véase anatomía del espermatozoide.

Anormalidades

Véase también

Referencias

  1. ↑ answers.com
  2. ↑ "Vesícula germinal" . Artículos, tutoriales y diccionario de biología en línea . 7 de octubre de 2019. Consultado el 9 de abril de 2022 .
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