Polární těleso ( zastaralé . "řídící těleso", z anglického polar body ) vzniká v procesu oogeneze v důsledku prvního a druhého meiotického dělení . Polární tělo má haploidní sadu chromozomů. Používá se v technologii umělé inseminace (IVF) jako materiál pro analýzu potenciální kvality vajíčka . [jeden]
Bifurkace polárních těl – Hypotetická forma bifurkace v meióze, kdy se jedno nebo více polárních těl nerozpadne a jsou oplodněna spermiemi . [2]
V zásadě by k bifurkaci došlo, pokud by vajíčko a polární tělísko byly oplodněny samostatnými spermiemi. I když však dojde k oplození, další vývoj nepostoupí, protože zygota vzniklá splynutím spermie a polárního tělíska nebude mít dostatek cytoplazmy ani uložených živin pro výživu vyvíjejícího se embrya.
Polární tělesa byla poprvé objevena v roce 1824 Carusem u plžů, ale jejich úloha byla objasněna až prací Butschleyho v roce 1875, Jarda v roce 1876 a nakonec Hertwiga v roce 1877. Tyto struktury byly často zaměňovány s úlomky vajec nebo přemístěnými masami žloutku, ale nakonec se jim říkalo směrová tělesa (nebo Richtungskorper), což je termín označující místo, kde začínají dělení zrání. Běžné názvy „polocyty“ a „polární tělíska“ jsou odvozeny od jejich polární polohy ve vejcích. Polární tělíska charakterizovali na počátku 20. století O. Hertwig, T. Boveri a E. L. Mark jako nefunkční vajíčka, která se rozpadla, protože až na vzácné výjimky je spermie nedokázala oplodnit a místo toho chemicky způsobila jejich rozpuštění. . [3]
Polární tělíska slouží k eliminaci jedné poloviny diploidní sady chromozomů vytvořené meiotickým dělením ve vajíčku a zanechávají za sebou haploidní buňku. K výrobě polárních těles se buňka musí dělit asymetricky, což je poháněno brázdami (příkopy) v blízkosti určitého bodu na buněčné membráně. Přítomnost chromozomů indukuje tvorbu kortikálního uzávěru aktomyosinu, prstencové struktury myosinu II a soustavy vřetenovitých vláken, jejichž rotace podporuje invaginaci na okraji buněčné membrány a odděluje polární těleso od oocyt . [čtyři]
Meiotická selhání mohou vést k aneuploidii v polárních tělesech, která ve většině případů vede ke vzniku aneuploidní zygoty. Chyby mohou nastat během kteréhokoli ze dvou meiotických dělení, které každé polární těleso produkuje, ale jsou výraznější, pokud k nim dojde během formování prvního polárního tělesa, protože tvorba prvního polárního tělesa ovlivňuje chromozomální složení druhého. Například prekognice (oddělení chromatid před anafází ) v prvním polárním tělese může vyvolat tvorbu aneuploidního polárního tělesa. Proto je vytvoření prvního polárního tělesa zvláště důležitým faktorem při tvorbě zdravé zygoty . [5]
Chromozomální abnormality polárních těl však nezaručují vývoj abnormální zygoty. Euploidní zygota může být získána jestliže aneuploidie je vzájemná: jedno polární tělo má zvláštní chromozóm , zatímco jiný postrádá stejný chromozóm (viz uniparental disomie ). Pokud je nadbytečný chromozom reabsorbován do polárního těla místo toho, aby byl přenesen do vajíčka, lze se trizomii vyhnout. Zda se jedná o náhodnou událost nebo nějak závisí na mikroprostředí, není zatím jasné. Alespoň v jednom případě byla tato euploidní zygota sledována vývojem až po narození zdravého dítěte s normálním počtem chromozomů.
Biopsie polárního tělíska - odběr vzorků polárního tělíska vajíčka. Jakmile byl odebrán vzorek polárního těla, následná analýza může být použita k předpovědi životaschopnosti a pravděpodobnosti těhotenství vajíčka, stejně jako budoucího zdraví jedince v důsledku takového těhotenství. Posledně uvedené použití z něj dělá formu preimplantační genetické diagnostiky (PGD). Ve srovnání s biopsií blastocysty má biopsie polárního těla potenciál mít nižší náklady, méně škodlivých vedlejších účinků a být citlivější k detekci abnormalit. [6] Hlavní výhodou použití polárních tělísek v PGD je, že nejsou nutná pro úspěšné oplodnění nebo normální embryonální vývoj, což není škodlivé pro embryo.
Jednou nevýhodou biopsie BE je, že poskytuje pouze informace o investici matky do embrya, takže existují případy autozomálně dominantních poruch a X-vázané recesivní dědičnosti, které jsou přenášeny z matky, a autozomálně recesivní poruchy mohou být diagnostikovány pouze částečně. Další nevýhodou je zvýšené riziko diagnostické chyby, například v důsledku degradace genetického materiálu nebo dějů rekombinace, které vedou ke vzniku heterozygotních prvních polárních tělísek.
Diagram ukazuje snížení počtu chromozomů v procesu zrání vajíčka .
Diagram znázorňuje podobnosti v procesu spermatogeneze a oogeneze .
Proces oplodnění vajíček u myší.
| Embryogeneze | |
|---|---|
| vývojová biologie | |
| etapy |
|
| Procesy | |
| zárodečné vrstvy | |
| Buněčná diferenciace | |