BLASTOMERES: FORMIRANJE, RAZVOJ EMBRIJA - BIOLOGIJA - 2025

Su blastomeri su stanice koje proizlaze iz prve mitoze podjela zigoti, koja je proizvod ili oplodnje fuziju stanica (gameta jajašca i spermija u životinjama i biljkama) od dvije jedinke iste vrste.

Gamete su specijalizirane stanice koje koriste mnogi živi organizmi tijekom spolne reprodukcije, u kojima dvije različite jedinke (ili ista jedinka) "miješaju" polovicu genskog materijala jedni druge kako bi tvorile novu ćeliju: zigotu.

Embriogeni stadiji Hyla crepitans (Izvor: Slike internetskog arhiva, s Wikimedia Commonsa)

Te spolne stanice nastaju posebnom vrstom stanične diobe poznate kao mejoza, koja se u genetskom smislu karakterizira redukcijskim procesom, u kojem se kromosomsko opterećenje svakog pojedinca smanji za polovinu (u prvom se slučaju razdvajaju na različite stanice) homologni kromosomi i zatim sestrinski kromatidi).

Neki autori smatraju da je zigota (oplođena jajašca) totipotentna stanica, budući da ima sposobnost stvaranja svih tipova stanica koji karakteriziraju živo biće koje će se formirati u budućnosti.

Blastomeres, stanice koje nastaju dijeljenjem ove totipotentne zigote, formiraju se otprilike 30 sati nakon oplodnje, iako se ta vremena mogu malo razlikovati između vrsta.

Formiranje blastomera

Postupak po kojem ove stanice potječu poznat je pod nazivom "cijepanje", "cijepanje" ili "fragmentacija". To je razdoblje intenzivne replikacije DNK i stanične diobe u kojem se kćerne stanice ne povećavaju, već se smanjuju svakim dijeljenjem, jer dobiveni višećelijski zametak ostaje iste veličine.

Kad zigota prođe kroz ove mitotičke događaje, prvo što se dogodi jest množenje jezgara unutar citosola. Citosolna podjela dolazi kasnije, što rezultira stvaranjem novih identičnih stanica (blastomera) koje su djelomično neovisne.

Kod sisavaca, podjele zigote koje potiču blastomere (cijepanje) započinju kad prođe kroz jajovode prema maternici i kad ga prekriva zona zona pellucida.

Prva podjela zigote daje dvije stanice koje se zauzvrat dijele formirajući tetracelularni zametak. Broj blastomera povećava se sa svakom mitotičkom podjelom i kada se dosegnu 32 stanice, nastaje ono što su embriolozi nazvali "morula".

Blastomere morule i dalje se dijele, tvoreći tako "blastule" od 64 do više od 100 blastomera. Blastula je šuplja sfera, unutar koje se nalazi tekućina poznata kao blastocela, što označava kraj procesa "cijepanja".

Podjele zigote

Važno je napomenuti da se različite podjele zigote događaju u određenim osjetilima ili smjerovima, ovisno o vrsti organizma koji se razmatra, jer će ovi obrasci naknadno odrediti, na primjer, položaj usta i anusa kod životinja.

Nadalje, cijepanje je pažljivo reguliran proces, ne samo po "fizičkim" karakteristikama početnih zigota, već i prema odrednicama razvoja koje vrše izravne akcije na podjele.

Izgled blastomera tijekom podjela zigota

Na početku podjela stanica formirani blastomeri imaju izgled "mase sapunica" i ove početne stanice podliježu samo promjenama u broju, a ne u veličini.

Kada je broj ćelija oko 8 ili 9, blastomeri mijenjaju oblik i usko se poravnavaju tako da formiraju morulu, koja izgleda kao kompaktna "kugla" zaobljenih stanica.

Ovaj je postupak poznat kao zbijanje i smatra se da je olakšan prisutnošću adhezivnih glikoproteina na površini svakog blastomera. Morulacija nastaje kada razdjelna zigota dosegne maternicu, otprilike 3 dana nakon oplodnje.

Zanimljiva činjenica

Za mnoge životinjske vrste, veličina i oblik blastomera jednolični su tijekom postupka cijepanja, ali njihova morfologija može biti ugrožena kemijskim ili fizičkim stresorima.

To je iskorišteno s gledišta akvakulture, budući da je "nenormalna" morfologija blastomera povezana s ne-održivošću jaja mnogih komercijalno važnih vrsta riba.

Različite studije su utvrdile da, primjerice, kontaminacija može dovesti do stvaranja jaja s morfološki aberantnim blastomerama i da to može značiti nesposobnost zigota da dovrše embriogeni proces.

Morfološke "aberacije" blastomera kod proučavane vrste riba vrlo su često povezane s asimetrijama ili nepravilnim prostornim interakcijama, nejednakim veličinama stanica, nepotpunim rubnim stanicama i tako dalje.

Razvoj embrija

Kao što je već spomenuto, uzastopna podjela zigote dovodi do stvaranja brojnih stanica poznatih kao blastomere koje se s vremenom počinju organizirati u formiranje različitih prolaznih struktura.

Prva struktura, spomenuta ranije, je morula koja se sastoji od 12 do 32 usko uređena blastomera i počinje se formirati nakon što razdjelna zigota dosegne materničnu šupljinu (kod sisavaca).

Ubrzo nakon toga u unutrašnjosti morule počinje se formirati šupljina ispunjena tekućinom, blastocistična šupljina, koja iz maternice stječe tekućinu kroz zona pellucida koja prekriva zigotu.

Ovaj postupak označava podjelu blastomera, tvoreći vanjski tanki sloj: trofoblast (zadužen za ishranu i koji stvara embrionalnu placentu); i sloj ili skupinu unutarnjih blastomera, embrioblasta, koji će kasnije predstavljati embrij sam po sebi.

U ovom je trenutku dobivena struktura poznata kao blastula ili blastocista, koja se spaja s epitelom endometrija radi postizanja proliferacije trofoblastičkog sloja koji je podijeljen u dva dodatna sloja: unutarnji koji se naziva citotrofoblast i vanjski koji se naziva sinctiotrofoblast.

Blastocist implantira se u šupljinu endometrija sinctiotrofoblastom i nastavlja svoj daljnji razvoj sve do formiranja amnionske šupljine, embrionalnog diska i pupčane vezikule.

Gastrulacija, događaj koji slijedi nakon blastulacije, je kada se u primarnom embriju formiraju tri sloja poznata kao ektoderma, mezoderma i endoderma, iz kojih će se formirati glavne strukture ploda u razvoju.

Reference

1. Edgar, LG (1995). Kultura i analiza blastomera. Metode u staničnoj biologiji, 48 (C), 303-321.
2. Hickman, CP, Roberts, LS i Larson, A. (1994). Integrirani principi zoologije (9. izd.). Tvrtke McGraw-Hill.
3. Moore, K., Persaud, T., i Torchia, M. (2016). Čovjek u razvoju. Klinički orijentirana embriologija (10. izd.). Philadelphia, Pennsylvania: Elsevier.
4. Setti, AS, Cássia, R., Figueira, S., Paes, D., Ferreira, DA, Jr, I., & Jr, EB (2018). Nuklearnost blastomera: prediktivni faktori i utjecaj blastomera bez vidljivih jezgara na razvoj i implantaciju blastocista. JBRA potpomognuta reprodukcija, 22 (2), 102–107.
5. Shields, R., Brown, N., i Bromage, N. (1997). Morfologija blastomera kao prediktivna mjera održivosti ribljeg jaja. Akvakultura, 155, 1–12.
6. Solomon, E., Berg, L., & Martin, D. (1999). Biologija (5. izd.). Philadelphia, Pennsylvania: Saunders College Publishing.