Hiperaktywacja
Hiperaktywacja jest rodzajem ruchliwości plemników . Hiperaktywowana ruchliwość plemników charakteryzuje się dużą amplitudą, asymetrycznym wzorcem uderzeń witki plemnika ( wici ). Ten rodzaj ruchliwości może pomóc plemnikom w penetracji warstwy przejrzystej , która otacza komórkę jajową .
Po hiperaktywacji może następnie nastąpić reakcja akrosomalna , w której podobna do czapeczki struktura na głowie komórki uwalnia zawarte w niej enzymy. Ułatwia to penetrację komórki jajowej i zapłodnienie.
Niektóre definicje uważają, że aktywacja plemników składa się z tych dwóch procesów hiperaktywacji i reakcji akrosomalnej
Hiperaktywacja jest terminem używanym również do wyrażania mechanizmu kompensacji dawki genu chromosomu X i jest obserwowana u Drosophila. Tutaj kompleks białek wiąże się z genami sprzężonymi z chromosomem X, skutecznie podwajając ich aktywność genetyczną. Dzięki temu samce (XY) mają taką samą aktywność genetyczną jak samice (XX), których X nie jest hiperaktywowane.
Mechanizmy
Plemniki ssaków stają się bardziej aktywne, gdy zbliżają się do komórki jajowej w procesie zwanym aktywacją plemników . Wykazano, że aktywacja plemników jest spowodowana przez jonofory wapnia in vitro , progesteron uwalniany przez pobliskie komórki wzgórka i wiązanie się z ZP3 warstwy przejrzystej.
Początkowa zmiana nazywana jest „hiperaktywacją”, która powoduje zmianę ruchliwości plemników. Pływają szybciej, a ruchy ich ogona stają się bardziej energiczne i nieregularne.
Niedawne odkrycie łączy hiperaktywację z nagłym napływem jonów wapnia do ogonów. Biczowaty ogon (wici) plemników jest wysadzany kanałami jonowymi utworzonymi przez białka zwane CatSper . Kanały te są selektywne, przepuszczając tylko jony wapnia. Otwarcie kanałów CatSper odpowiada za napływ wapnia. Nagły wzrost poziomu wapnia powoduje, że wici tworzą głębsze zakręty, popychając plemniki z większą siłą przez lepkie środowisko. Nadpobudliwość plemników jest niezbędna do przebicia się przez dwie fizyczne bariery chroniące komórkę jajową przed zapłodnieniem.
chemotaksji ludzkich plemników . Kiedy plemniki są wystawione na chemioatraktant, zwłaszcza progesteron; plemniki wykażą nagłe zatrzymanie wici, po którym nastąpi ostry zwrot i hiperaktywacja. Ta odpowiedź sugeruje, że hiperaktywacja służy jako metoda szybkiego prowadzenia plemników przez gradient chemoatraktantu.
Znaczenie dla zapłodnienia
Przed dotarciem do komórki jajowej plemniki są często uwięzione w komórkach nabłonka w jajowodzie , co oznacza, że stają się obojętne, chyba że ulegną hiperaktywacji. Zmiana ruchu i siły ruchów ogona umożliwia plemnikom ucieczkę z nabłonka. Zatem tylko te plemniki, które przeszły hiperaktywację, mają zdolność zapłodnienia komórki jajowej.
Notatki
Zobacz też