יצירת תאי ביצית


הסבר מפורט על יצירת תאי ביצית ההסבר מלווה באיורים מאירי עיניים. הבנת שלבי יצירת תאי ביצית היא תנאי הכרחי להבנת המנגנונים להיווצרות מספר רב של מוטציות.

אריה סעדה 24.04.11

תהליך יצירת תאי ביצית

מאת אריה סעדה עדכון: 24/04/2011

 

יצירת תאי ביצית שונה באופן מהותי מיצירת תאי זרע למרות הצדדים הזהים שבהם. תא ביצית הוא תא רבייה שאמור להכיל חצי מכמות הכרומוזומים שבתא גוף רגיל. תהליך ההפחתה של מספר הכרומוזומים מ-46 ל-23 מתחיל בשלב העוברי של אישה עוד בהיותה ברחם אימה. והוא מסתיים, אך ורק ברגע ההפריה!. על פי מחקר חדש, ייתכן ותאי ביצית לא בשלים נוצרים מדי פעם מתאי נבט או כפי שהם נקראים כיום תאי מוצא כפי שקורה אצל הזכר במקרים של פגיעה אנושה סמאגר הביציות.

 

הצעד הראשון ברבייה הוא יצירת תאי רבייה - גמטות. אצל האישה הגמטות הן תאי ביצית ואילו אצל הגבר הגמטות הן תאי זרע. תא זרע הוא גמטה שאמורה להכיל מחצית מכמות הכרומוזומים שבתא גוף רגיל בדומה לתא ביצית, משום שבעת התלכדותם בעת ההפריה הביצית המופרית אמורה להכיל במדויק את מספר הכרומוזומים שבתא גוף רגיל. תאי גוף האדם הרגילים מכילים 46 כרומוזומים ואילו תאי זרע וביציות מכילים 23 כרומוזומים. תהליך ההפחתה מ-46 כרומוזומים ל-23 כרומוזומים בעת יצירת תאי הרבייה נקרא חלוקת הפחתה, מיוזה, והיא רק חלק מתהליך הרבה יותר מורכב הנקרא אואוגנזה. אואוגנזה (oogenesis) הוא תהליך יצירת (genesis) ביציות בשלות (oion) מתאי נבט ראשוניים. יש הקוראים לתהלי זה גם גמטוגנזה.

 

בשלב מוקדם של התפתחות העובר מופיעות אצלו בלוטות מין עובריות, גונדות. הגונדות הן ראשיתם של האשכים אצל הזכר והן ראשיתן של השחלות אצל הנקבה. בראשית ההתפתחות העוברית אין הבדל בין גונדה של זכר לגונדה של נקבה. רק לאחר חודשיים ניתן להבחין ביניהן. כיוון ההתפתחות של הגונדה מותנה בנוכחות כרומוזום המין הזכרי (Y) ובהפרשה תקינה של שני הורמונים מן הגונדה המתפתחת, אותם הוא מקודד. האחד אחראי להתפתחות תקינה של אברי המין הזכריים, והשני מדכא את התפתחות אברי המין הנקביים. דיכוי הפרשת הורמוני המין בשלבים אלו עלול לגרום להתפתחות צאצא נקבה למרות שתאי העובר יכילו את הצירוף של כרומוזום Y וכרומוזום X. היעדרות כרומוזום Y מובילה להמשך התפתחות אברי מין נקביים וניוונם של האברים הזכריים עד להיעלמותם.

 

בשחלה העוברית מתרבים תאי הנבט הראשוניים, האואוגוניה, שהם תאי מוצא לתאי ביצית, עד שמספרם מגיע לשבע מיליון בערך. בשלב זה הם מפסיקים להתרבות, והם מתחילים את שלב חלוקת ההפחתה (מיוזה). אולם, חלוקת ההפחתה נעצרת בשלב הפרופאזה הראשונה. ראה באנימציה האיטית את שלב הפרופאזה. חלוקה ההפחתה נעצרת כאשר כל כרומוזום הוכפל והוא מורכב משתי כרומטידות אחיות, והוא נמצא מול הכרומוזום ההומולוגי שלו לאחר סיום תהליך השחלוף (ראה תא א באיור למטה). קומפלקס חלבוני בשם cohesin נמצא לאורך כל הכרומוזום ושומר על זיווג ההומלוגים. לאחר שלב ההפחתה הראשוני הוא מתפרק ונשאר רק באזורי הצנטרומרים בין הכרומטידות האחיות, ובשלב האנפאזה הוא מתפרק סופי.

התאים המצויים באמצע הפרופאזה הראשונה (ראה תא א' באיור למטה) עוברים למצב תרדמה, ונשארים במצב זה במשך כל ההתפתחות העוברית ולאורך הינקות והילדות, עד תחילת גיל ההתבגרות המינית. התאים במצב זה נקראים אואוציטים ראשוניים. האואוציט הראשוני נעטף בשכבה אחת של תאים, ואלה עטופים בקרום המכונה ממברנת בסיס. האואוציט יחד עם השכבה העוטפת אותו נקראים זקיק ראשוני. כל נקבה באה לעולם ובשחלותיה כשני מיליון זקיקים ראשוניים, ובהגיעה לתקופת ההתבגרות נותרים בשחלותיה כ-300 עד 400 אלף זקיקים ראשוניים. כל האואוציטים בשחלותיה של אישה מסוימת הם בני גילה!

 

האיור הבא מתאר את תהליך חלוקת הפחתה של הכורומזומים במהלך הבשלת הביצית. לצורך פישוט ההסבר, איור זה מתייחס לזוג כרומוזומים אחד. במציאות 23 זוגות כרומוזומים מעורבים בתהליך. הכרומוזום הכחול - מקורו מהאבא והוא יקרא כרומוזום אבהי. הכרומוזום הורוד - מקורו מהאימא הוא ויקרא כרומוזום אימהי.

 

כאשר מגיעה הנערה לבגרות מינית עם עליה ברמת האסטרוגן, מתחילה הבשלתם של זקיקים ראשוניים בשחלות (תא א').

  1. בזקיק הראשוני, שמתחיל להבשיל, מושלמת המיוזה של האואוציט הראשוני, ונוצרים שני תאים הפלואידיים, כשבכל אחד מהם חצי מהכמות הכרומוזומים וכל אחד מהכרומוזומים שבו משוכפל. הציטופלסמה של האואוציט מתחלקת בין שני התאים (ב' ו-ד') באופן לא סימטרי, תא אחד גדול מן השני. התא הגדול יותר (תא ד') הוא המכיל את כל הפוטנציאל להתפתחות הביצית, ואילו התא הקטן יותר נקרא הגוף הקוטבי הראשוני (תא ב').
  2. הגוף הקוטבי (תא ב') עובר מיוזה שניה שבעקבותיה מתקבלים שני תאים הפלואידים המכונים גופים קוטביים שניוניים (תאי ג'). תאים אילו מתנוונים בהמשך.
  3. התא הגדול (תא ד') עובר מיוזה שניה שאינה נשלמת עד תומה. היא נעצרת בשלב המטפאזה השנייה. ראה באנימציה האיטית את השלב אליו מגיע הזקיק, כדי לא להתבלבל, שים לב, שהאנימציה מדגימה יצירת תאי זרע. לזקיק הבשל, שהגיע לגמר התפתחותו, קוראים זקיק גראף (תא ה'). כאשר הזקיק מגיע לשיא בשלותו, חורגת הביצית מהזקיק, ונופלת מקליפת השחלה לתוך החצוצרה, שם מתקיים המפגש בינה ובין הזרע.
  4. הביצית החורגת מהשחלה עטופה הביצית מעטפת חלבונית הקרויה המעטפת השקופה (zona pellucida) ומוקפת בשכבת תאים שמקורם בזקיק - תאי גרנולוזה. כדי להפרות את הביצית צריך תא הזרע לחדור דרך מעטפות אלה. תא הזרע נקשר לקולטן ZP3 הנמצא על פני מעטפת הביצית ועוד לפני חדירתו דרך קרום התא של הביצית, מתחילה בביצית פעילות נמרצת של חילוף חומרים. (ייתכן שחלק מבעיות הפוריות יכולות להיות מוסברות על ידי שינויים בקולטן זה). הכרומוזומים משלימים את המיוזה השנייה, ונוצר גוף קוטבי קטן, הפלואידי, הנפלט מן הביצית ומתנוון (תא ו').
  5. במצב זה מכילה הביצית (תא ז' באיור) שני גרעינים הפלואידיים: הגרעין שלה עצמה והגרעין של תא הזרע. הכרומוזומים של כל גרעין מכפילים את תכולתם בנפרד לפני שהגרעינים מתלכדים לגרעין אחד. בסיום ההכפלה מתלכדים שני הגרעינים ההפלואידיים לגרעין דיפלאידי, והם כבר מוכנים לחלוקת התא, למיטוזה. ברגע התלכדותם מתרחשת המיטוזה הראשונה.

לסכום, התפתחות ביצית מתחלקת לשתי תקופות. ראשיתה בתקופה העוברית וסיומה בתקופת הבגרות המינית. וכמובן, תהליך חלוקת הכרומוזומים ראשיתו בתקופה העוברית וסיומו המוחלט בעת ההפריה. מתא אחד מתקבלים 4 תאים :3 תאים קוטביים ותא ביצית מופרית. 2 תאים קוטביים נוצרים ומתנוונים כשהנקבה עדיין במצב עוברי ותא קטבי נוסף נוצר ומתנוון לאחר הפריה מוצלחת.

 

מאמרים נוספים על הספקטרום האוטיסטי

תאריך עדכון: יום ראשון, 24 באפריל 2011





תגובות

יש להתחבר לאתר על מנת להוסיף תגובה חדשה

אין תגובות לכתבה
למעלה