Ontwikkeling en voortplanting: embryologie
Hoofdstuk 1: gametogenese
1. Indeling van het prenatale leven
De algemene embryogenese
- Week 1: blastocyst
Bestaat uit 1 kiemblad: blastocyst
- Week 2: tweelagige kiemschijf
Bestaat uit 2 kiembladen: epiblast en hypoblast
Implantatie van embryo in baarmoederslijmvlies
- Week 3: gastrulatie
3 kiembladen: ectoderm, mesoderm, endoderm
- Week 4: kromming van het embryo
Speciale embryologie: tot 8 weken
Differentiatie van de drie kiembladen: vorming van weefsel en organen
Foetus: 9de tot 38ste week
Groei + maturatie
Organen zijn al gevormd maar nog niet functioneel
8g tot 3,5 kg
2. Oorsprong van de geslachtscellen
Kiemcellijn: cellen die in week 2 aan de kant worden gezet om geslachtscellen te vormen
Om totipotentie te behouden
Zorgen dat ze niet differentiëren naar specifieke cellen
Voorkomen van mutaties door stopzetten deling
Verschillen tussen kiemcellijn en somatische cellen
- Gentherapie
o Somatische gentherapie: genetische wijzigingen in somatische cellen
Niet overerfbaar
Vergelijkbaar met transplantatie
o Germinale gentherapie: genetische wijzigingen in geslachtscellen
Wel overerfbaar
Mag niet
- Kanker en somatische mutaties
o In somatische cellen: niet overerfbaar
o In kiemcellijn: kunnen worden overgeërfd
Zorgt voor aangeboren voorbeschiktheid om kanker te ontwikkelen
Cel heeft al stap gezet in richting om kanker te ontwikkelen
- Evolutie: kiemcellen vormen brug tussen verschillende generaties
Mutaties in kiemcellen: variatie, evolutie
3. Vorming van primitieve gonaden
2de week: differentiatie van primordiale geslachtscellen vanuit epiblast
Migratie naar wand van dooierzak
4de -6de week: migratie naar gonadale plooi
In dorsale lichaamswand t.h.v. T10
Fout in migratie: primordiale geslachtscellen blijven achter
Prolifereren ter plaatse tot teratoma (tumor)
Vooral in thorax: ontwikkeling van primitieve gonaden
Differentiatie tot verschillende soorten celtypes: kan haar, tanden, … bevatten
Vorming van primitieve geslachtsstrengen uit mesodermale cellen
Omgeven PGC, regelen verdere ontwikkeling en leveren voedingsstoffen
, - Ontwikkeling geslachtsstrengen in vrouwelijk embryo: enkel
corticaal gelegen strengen blijven bestaan
Vorming follikelcellen
Bij eiersprong verlaten eicellen langs buitenzijde ovarium
- Ontwikkeling geslachtsstrengen in mannelijk embryo: enkel
medullaire cellen blijven bestaan (centraal)
Onder invloed van SRY-gen: ligt op Y-chromosoom
Vorming van Sertoli- en Leydig cellen
Zaadcellen worden later (vanaf pubertijd) inwendig
afgevoerd
4. Gametogenese
4.1. De celcyclus
Fasen: G1, S, G2, mitose en cytokinese
o Stamcellen kunnen tijdens leven blijven delen: continue vervanging van gedifferentieerde
cellen die afsterven
o Stamcellen kunnen tijdens leven stoppen met delen: afgestorven cellen worden niet
vervangen
Bv. hersencellen, hartspiercellen, nefronen
Kostbare organen: beschadiging leidt tot onherstelbaar verlies van functie
o Kankercel: controle van normale celcyclus is weggevallen
Cellen delen ongecontroleerd
Medicatie richt zich op snel delende cellen: treft ook normale lichaamscellen
▪ Bij bloedcellen:
• Aantasting witte bloedcellen: infecties
• Aantasting rode bloedcellen: anemie
• Aantasting bloedplaatjes: bloedingen
▪ In GI-stelsel:
• Diarree
• Letsel in mondmucosa
▪ Haaruitval
4.2. Mitose
Diploïde cel: 2 exemplaren van elk chromosoom
Haploïde cel: 1 exemplaar van elk chromosoom
Een chromosoom kan 1 of 2 zusterchromatiden hebben
N-nummer: geeft weer hoeveel zusterchromatiden er in totaal zijn van 1 chromosomenpaar
Voor S-fase celcyclus: N = 2
Diploïde cel met telkens slechts 1 zusterchromatide per chromosoom
Na S-fase celcyclus: N = 4
Diploïde cel met telkens 2 zusterchromatiden per chromosoom
Mitose:
o Profase: chromosomen condenseren
o Prometafase: het kernmembraan verdwijnt en de delingsspoel wordt gevormd uit het
centrosoom.
o Metafase: chromosomen aligneren thv de equator (“de evenaar” = midden van de cel).
o Anafase: de chromatiden komen los van elkaar en migreren elk naar één pool van de
cel.
o Telofase: kernmembraan wordt gevormd en dit wordt gevolgd door de feitelijke
celdeling, waarbij 2 dochtercellen ontstaan (cytokinese).
4.3. Meiose
Van diploïde cel naar haploïde cel
2 opeenvolgende celdelingen:
o 1ste meiotische deling = reductiedeling
2 dochtercellen zijn haploïd
, ▪ Profase 1:
• Chromosomen condenseren en homologe chromosomen paren
Elk chromosoom bestaat uit 2 chromatiden
• Genetische recombinatie: chiasmata/crossing-overs
Uitwisseling van overeenkomstige chromosoomfragmenten tussen
2 chromatiden
Deel van chromatide is oorspronkelijk afkomstig van vader, ander
deel van moeder
▪ Metafase 1 + anafase 1: homologe chromosomen worden gescheiden
▪ Telofase 1: celdeling
o 2 meiotische deling: mitose zonder voorafgaande S-fase
de
2 chromatiden van elk chromosoom worden gescheiden
4.4. Spermatogenese
o Voor de pubertijd, kort na geboorte: korte mitotische activiteit van geslachtscellen
Toename van aantal geslachtscellen
o Vanaf pubertijd: leydigcellen produceren testosterone
Inductie van:
▪ Secundaire geslachtskenmerken
▪ Start spermatogenese
• Na mitose worden spermatogonia A gevormd
• Spermatogonia A differentiëren tot spermatogonia B
• Spermatogonia B differentiëren, na een S-fase, tot een primaire
spermatocyt
• Primaire spermatocyt: diploïd, N = 4
Ondergaat meiose I tot secundaire spermatocyt
• Secundaire spermatocyt: haploïd, N = 2
Ondergaat meiose II tot spermatide
• Spermatide: haploïd, N = 1
Ondergaat spermiogenese (= morfologische veranderingen) tot
zaadcel
o Spermiogenese:
▪ Acrosoom wordt gevormd vanuit Golgi-apparaat
Bevat enzymen om beschermende laag rond eicel te penetreren
▪ Ballast (=cytoplasma) moet weg: anders is de cel te groot
▪ Vorming van een flagellum = staart
▪ Mitochondria in middenstuk: leveren energie voor voortbeweging
Zaadcellen zijn nog niet functioneel in testis: rijpen verder o.i.v. secreties in vrouwelijke
genitale tractus (voortplantingsstelsel)
Orchidometer: streng met kralen om testis te meten
Indien vrouw met meerdere mannetjes paart: concurrentie tussen zaadcellen van mannetjes
Toename van aantal zaadcellen
Toename van testis volume
Hoe meer polyandry binnen een soort, hoe groter het testisvolume
4.5. Oögenese
Prenataal:
o 6 weken: PGC in gonadale plooi ondergaan mitosen en differentiëren in oogonia
o Oogonia blijven delen tot 6 maanden: maximaal aantal geslachtcellen
o Vanaf 3 maanden:
▪ Apoptose van een deel van de oogonia
Hoofdstuk 1: gametogenese
1. Indeling van het prenatale leven
De algemene embryogenese
- Week 1: blastocyst
Bestaat uit 1 kiemblad: blastocyst
- Week 2: tweelagige kiemschijf
Bestaat uit 2 kiembladen: epiblast en hypoblast
Implantatie van embryo in baarmoederslijmvlies
- Week 3: gastrulatie
3 kiembladen: ectoderm, mesoderm, endoderm
- Week 4: kromming van het embryo
Speciale embryologie: tot 8 weken
Differentiatie van de drie kiembladen: vorming van weefsel en organen
Foetus: 9de tot 38ste week
Groei + maturatie
Organen zijn al gevormd maar nog niet functioneel
8g tot 3,5 kg
2. Oorsprong van de geslachtscellen
Kiemcellijn: cellen die in week 2 aan de kant worden gezet om geslachtscellen te vormen
Om totipotentie te behouden
Zorgen dat ze niet differentiëren naar specifieke cellen
Voorkomen van mutaties door stopzetten deling
Verschillen tussen kiemcellijn en somatische cellen
- Gentherapie
o Somatische gentherapie: genetische wijzigingen in somatische cellen
Niet overerfbaar
Vergelijkbaar met transplantatie
o Germinale gentherapie: genetische wijzigingen in geslachtscellen
Wel overerfbaar
Mag niet
- Kanker en somatische mutaties
o In somatische cellen: niet overerfbaar
o In kiemcellijn: kunnen worden overgeërfd
Zorgt voor aangeboren voorbeschiktheid om kanker te ontwikkelen
Cel heeft al stap gezet in richting om kanker te ontwikkelen
- Evolutie: kiemcellen vormen brug tussen verschillende generaties
Mutaties in kiemcellen: variatie, evolutie
3. Vorming van primitieve gonaden
2de week: differentiatie van primordiale geslachtscellen vanuit epiblast
Migratie naar wand van dooierzak
4de -6de week: migratie naar gonadale plooi
In dorsale lichaamswand t.h.v. T10
Fout in migratie: primordiale geslachtscellen blijven achter
Prolifereren ter plaatse tot teratoma (tumor)
Vooral in thorax: ontwikkeling van primitieve gonaden
Differentiatie tot verschillende soorten celtypes: kan haar, tanden, … bevatten
Vorming van primitieve geslachtsstrengen uit mesodermale cellen
Omgeven PGC, regelen verdere ontwikkeling en leveren voedingsstoffen
, - Ontwikkeling geslachtsstrengen in vrouwelijk embryo: enkel
corticaal gelegen strengen blijven bestaan
Vorming follikelcellen
Bij eiersprong verlaten eicellen langs buitenzijde ovarium
- Ontwikkeling geslachtsstrengen in mannelijk embryo: enkel
medullaire cellen blijven bestaan (centraal)
Onder invloed van SRY-gen: ligt op Y-chromosoom
Vorming van Sertoli- en Leydig cellen
Zaadcellen worden later (vanaf pubertijd) inwendig
afgevoerd
4. Gametogenese
4.1. De celcyclus
Fasen: G1, S, G2, mitose en cytokinese
o Stamcellen kunnen tijdens leven blijven delen: continue vervanging van gedifferentieerde
cellen die afsterven
o Stamcellen kunnen tijdens leven stoppen met delen: afgestorven cellen worden niet
vervangen
Bv. hersencellen, hartspiercellen, nefronen
Kostbare organen: beschadiging leidt tot onherstelbaar verlies van functie
o Kankercel: controle van normale celcyclus is weggevallen
Cellen delen ongecontroleerd
Medicatie richt zich op snel delende cellen: treft ook normale lichaamscellen
▪ Bij bloedcellen:
• Aantasting witte bloedcellen: infecties
• Aantasting rode bloedcellen: anemie
• Aantasting bloedplaatjes: bloedingen
▪ In GI-stelsel:
• Diarree
• Letsel in mondmucosa
▪ Haaruitval
4.2. Mitose
Diploïde cel: 2 exemplaren van elk chromosoom
Haploïde cel: 1 exemplaar van elk chromosoom
Een chromosoom kan 1 of 2 zusterchromatiden hebben
N-nummer: geeft weer hoeveel zusterchromatiden er in totaal zijn van 1 chromosomenpaar
Voor S-fase celcyclus: N = 2
Diploïde cel met telkens slechts 1 zusterchromatide per chromosoom
Na S-fase celcyclus: N = 4
Diploïde cel met telkens 2 zusterchromatiden per chromosoom
Mitose:
o Profase: chromosomen condenseren
o Prometafase: het kernmembraan verdwijnt en de delingsspoel wordt gevormd uit het
centrosoom.
o Metafase: chromosomen aligneren thv de equator (“de evenaar” = midden van de cel).
o Anafase: de chromatiden komen los van elkaar en migreren elk naar één pool van de
cel.
o Telofase: kernmembraan wordt gevormd en dit wordt gevolgd door de feitelijke
celdeling, waarbij 2 dochtercellen ontstaan (cytokinese).
4.3. Meiose
Van diploïde cel naar haploïde cel
2 opeenvolgende celdelingen:
o 1ste meiotische deling = reductiedeling
2 dochtercellen zijn haploïd
, ▪ Profase 1:
• Chromosomen condenseren en homologe chromosomen paren
Elk chromosoom bestaat uit 2 chromatiden
• Genetische recombinatie: chiasmata/crossing-overs
Uitwisseling van overeenkomstige chromosoomfragmenten tussen
2 chromatiden
Deel van chromatide is oorspronkelijk afkomstig van vader, ander
deel van moeder
▪ Metafase 1 + anafase 1: homologe chromosomen worden gescheiden
▪ Telofase 1: celdeling
o 2 meiotische deling: mitose zonder voorafgaande S-fase
de
2 chromatiden van elk chromosoom worden gescheiden
4.4. Spermatogenese
o Voor de pubertijd, kort na geboorte: korte mitotische activiteit van geslachtscellen
Toename van aantal geslachtscellen
o Vanaf pubertijd: leydigcellen produceren testosterone
Inductie van:
▪ Secundaire geslachtskenmerken
▪ Start spermatogenese
• Na mitose worden spermatogonia A gevormd
• Spermatogonia A differentiëren tot spermatogonia B
• Spermatogonia B differentiëren, na een S-fase, tot een primaire
spermatocyt
• Primaire spermatocyt: diploïd, N = 4
Ondergaat meiose I tot secundaire spermatocyt
• Secundaire spermatocyt: haploïd, N = 2
Ondergaat meiose II tot spermatide
• Spermatide: haploïd, N = 1
Ondergaat spermiogenese (= morfologische veranderingen) tot
zaadcel
o Spermiogenese:
▪ Acrosoom wordt gevormd vanuit Golgi-apparaat
Bevat enzymen om beschermende laag rond eicel te penetreren
▪ Ballast (=cytoplasma) moet weg: anders is de cel te groot
▪ Vorming van een flagellum = staart
▪ Mitochondria in middenstuk: leveren energie voor voortbeweging
Zaadcellen zijn nog niet functioneel in testis: rijpen verder o.i.v. secreties in vrouwelijke
genitale tractus (voortplantingsstelsel)
Orchidometer: streng met kralen om testis te meten
Indien vrouw met meerdere mannetjes paart: concurrentie tussen zaadcellen van mannetjes
Toename van aantal zaadcellen
Toename van testis volume
Hoe meer polyandry binnen een soort, hoe groter het testisvolume
4.5. Oögenese
Prenataal:
o 6 weken: PGC in gonadale plooi ondergaan mitosen en differentiëren in oogonia
o Oogonia blijven delen tot 6 maanden: maximaal aantal geslachtcellen
o Vanaf 3 maanden:
▪ Apoptose van een deel van de oogonia
