BLASTOMERY: TVORBA, VÝVOJ EMBRYA - BIOLOGIE - 2025

Tyto blastomery jsou buňky, vyplývající z prvních mitotických rozdělení zygoty, který je produktem hnojení nebo fúze gametic buněk (vajíčka a spermie u zvířat a rostlin), dvou jedinců stejného druhu.

Gamety jsou specializované buňky používané mnoha živými organismy během sexuální reprodukce, ve kterých dva různí jedinci (nebo stejní jedinci) „mísí“ polovinu genetického materiálu navzájem k vytvoření nové buňky: zygoty.

Embryogenní stádia krepitánů Hyly (Zdroj: Internet Archive Book Images, přes Wikimedia Commons)

Tyto pohlavní buňky jsou produkovány zvláštním typem buněčného dělení známého jako meiosa, který je geneticky charakterizován jako redukční proces, při kterém se chromozomální zátěž každého jednotlivce snižuje na polovinu (v první řadě se dělí na různé buňky) homologní chromozomy a poté sesterské chromatidy).

Někteří autoři se domnívají, že zygota (oplodněné vajíčko) je totipotentní buňka, protože má kapacitu vést ke vzniku všech typů buněk, které charakterizují živou bytost, která bude vytvořena v budoucnosti.

Blastomery, buňky, které jsou výsledkem dělení tohoto totipotentního zygotu, se tvoří přibližně 30 hodin po oplodnění, i když se tyto časy mohou mezi jednotlivými druhy mírně lišit.

Blastomerní formace

Proces, kterým tyto buňky vznikají, je znám jako „štěpení“, „štěpení“ nebo „fragmentace“. Je to období intenzivní replikace DNA a dělení buněk, ve kterém dceřiné buňky nezvyšují velikost, ale spíše se zmenšují s každým dělením, protože výsledné mnohobuněčné embryo zůstává stejné velikosti.

Když zygota prochází těmito mitotickými událostmi, první věcí, která se stane, je množení jader v cytosolu. Cytosolické dělení nastává později, což vede k tvorbě nových identických buněk (blastomerů), které jsou částečně nezávislé.

U savců začínají divize zygoty, které vedou ke vzniku blastomerů (štěpení), když prochází vejcovody k děloze a když je pokryta „zona pellucida“.

První dělení zygoty vede ke vzniku dvou buněk, které se dále dělí a tvoří tetracelulární embryo. Počet blastomerů roste s každým mitotickým dělením a po dosažení 32 buněk se vytvoří to, co embryologové nazývají "morula".

Blastomery moruly se nadále dělí, čímž vytvářejí „blastulu“, ze 64 na více než 100 blastomerů. Blastula je dutá koule, uvnitř které je kapalina známá jako blastocele, která označuje konec procesu „štěpení“.

Dělení zygoty

Je důležité zmínit, že různá rozdělení zygoty se vyskytují ve specifických smyslech nebo směrech v závislosti na typu uvažovaného organismu, protože tyto vzorce následně určí například polohu úst a řiti u zvířat.

Kromě toho je štěpení pečlivě regulovaným procesem, a to nejen „fyzickými“ charakteristikami počátečních zygot, ale také určujícími faktory vývoje, které přímo působí na divize.

Vzhled blastomerů během dělení na zygoty

Na začátku dělení buněk mají vytvořené blastomery vzhled „hmoty mýdlových bublin“ a tyto počáteční buňky podléhají pouze změnám v počtu, nikoli ve velikosti.

Když je počet buněk kolem 8 nebo 9, blastomery změní svůj tvar a těsně se spojí, aby vytvořily morulu, která vypadá jako kompaktní "koule" zaoblených buněk.

Tento proces je známý jako zhutnění a předpokládá se, že je usnadněn přítomností adhezních glykoproteinů na povrchu každé blastomery. Morulace nastane, když dělící zygota dosáhne dělohy, přibližně 3 dny po oplodnění.

Zvědavý fakt

U mnoha živočišných druhů je velikost a tvar blastomerů během procesu štěpení jednotný, ale jejich morfologie může být narušena chemickými nebo fyzikálními stresory.

To bylo využito z hlediska akvakultury, protože „neobvyklá“ morfologie blastomerů byla spojena s neživotaschopností vajíček mnoha komerčně významných druhů ryb.

Různé studie zjistily, že například přítomnost kontaminujících látek může vést k produkci vajec s morfologicky aberantními blastomery, a že to může znamenat neschopnost zygotů dokončit embryogenní proces.

Morfologické „aberace“ blastomerů ve studovaných druzích ryb velmi často souvisejí s asymetriemi nebo nepravidelnými prostorovými interakcemi, nerovnoměrnými velikostmi buněk, neúplnými buněčnými okraji atd.

Vývoj embrya

Jak již bylo zmíněno, postupné dělení zygoty vede k produkci četných buněk známých jako blastomery, které se nakonec začnou organizovat za vzniku různých přechodných struktur.

První struktura, která byla zmíněna výše, je morula, která je tvořena 12 až 32 těsně uspořádanými blastomery a začíná se formovat, jakmile dělící zygota dosáhne děložní dutiny (u savců).

Krátce nato se uvnitř morula vytvoří dutina naplněná tekutinou, blastocystická dutina, která získává tekutinu z dělohy skrze zona pellucida, která pokrývá zygotu.

Tento proces značí dělení mezi blastomery a na vnější straně vytváří tenkou vrstvu: trofoblast (odpovědný za výživu a způsobující embryonální placentu); a vrstvu nebo skupinu interních blastomerů, embryoblastů, které později budou samy o sobě představovat embryo.

V tomto bodě je výsledná struktura známá jako blastula nebo blastocysta, která spojuje endometriální epitel k dosažení proliferace trofoblastické vrstvy, která je rozdělena do dvou dalších vrstev: vnitřní vrstva zvaná cytotrofoblast a vnější vrstva známá jako syncytiotrofoblast.

Blastocysta je implantována do endometriální dutiny prostřednictvím syncytiotrofoblastu a pokračuje ve svém dalším vývoji, dokud nevznikne amniotická dutina, embryonální disk a pupeční váčka.

Gastrulace, událost, která následuje po blastulaci, nastává, když se v primárním embryu vytvoří tři vrstvy známé jako ektoderm, mesoderm a endoderm, z nichž se vytvoří hlavní struktury vyvíjejícího se plodu.

Reference

1. Edgar, LG (1995). Kultura a analýza blastomery. Methods in Celí Biology, 48 (C), 303-321.
2. Hickman, CP, Roberts, LS, a Larson, A. (1994). Integrované základy zoologie (9. vydání). Společnosti McGraw-Hill.
3. Moore, K., Persaud, T., & Torchia, M. (2016). Vyvíjející se člověk. Klinicky orientovaná embryologie (10. vydání). Philadelphia, Pensylvánie: Elsevier.
4. Setti, AS, Cássia, R., Figueira, S., Paes, D., Ferreira, DA, Jr, I. a Jr, EB (2018). Blastomerní nukleace: Prediktivní faktory a vliv blastomery bez zjevných jader na vývoj a implantaci blastocyst. JBRA Asistovaná reprodukce, 22 (2), 102–107.
5. Shields, R., Brown, N., & Bromage, N. (1997). Morfologie blastomeru jako prediktivní míra životaschopnosti rybích vajec. Akvakultura, 155, 1-12.
6. Solomon, E., Berg, L., & Martin, D. (1999). Biologie (5. vydání). Philadelphia, Pensylvánie: Saunders College Publishing.