Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

11.3: Mayoz II
TABLE OF
CONTENTS

JoVE Core
Biology

This content is Free Access.

Education
Meiosis II
 
TRANSCRIPT

11.3: Meiosis II

11.3: Mayoz II

Meiosis II is the second and final stage of meiosis. It relies on the haploid cells produced during meiosis I, each of which contain only 23 chromosomes—one from each homologous initial pair. Importantly, each chromosome in these cells is composed of two joined copies, and when these cells enter meiosis II, the goal is to separate such sister chromatids using the same microtubule-based network employed in other division processes. The result of meiosis II is two haploid cells, each containing only one copy of all 23 chromosomes. Depending on whether the process occurs in males or females, these cells may form eggs or sperm, which—when joined through the process of fertilization—may yield a new diploid individual.

Meiosis II, Human Egg Cells and the Meiotic Spindle Apparatus

Although the goal of meiosis II is the same in both males and females—to produce haploid egg or sperm cells—there are some critical differences in this process between the sexes. For example, in a woman’s egg precursor cells, the meiotic spindle apparatus responsible for separating sister chromatids forms off to one side, near the periphery. This asymmetry allows for two cells of unequal sizes to be produced following meiosis II: a large egg, and a smaller polar body that dissolves. This division of cytoplasm ensures that the egg contains enough nutrients to support an embryo.

The position of the meiotic spindle apparatus is of concern for scientists involved in assisted reproductive technologies, like intracytoplasmic sperm injection (ICSI). ICSI—used to aid couples experiencing infertility—involves a needle to insert a single sperm directly into an egg’s cytoplasm. Embryologists must take care to avoid injection into the area of the meiotic spindle apparatus, as this could damage the microtubule framework and lead to an abnormal number of chromosomes in the resulting embryo. Therefore, embryologists performing ICSI typically predict the location of the spindle based on the position of the polar body or directly visualize the structure using techniques like polarized light microscopy.

Another unique feature of female meiosis is that the egg precursor cells undergo cell cycle arrest, first in prophase I, and then in metaphase II. At puberty, female sex hormones release the egg cells from prophase I arrest, and meiosis II begins. Subsequently, egg cells arrested in metaphase II are released from the ovary into the fallopian tube, where meiosis only resumes if fertilization occurs. This means that the meiotic spindle apparatus is formed and associated with chromosomes, but does not complete the process of separating sister chromatids until after a sperm and egg precursor cell join.

The arrest of meiosis II poses a unique challenge to women who choose to have their eggs frozen, as many in vitro fertilization protocols require that these cells be isolated during metaphase II and then frozen. Given that problems with the meiotic spindle can cause chromosomal abnormalities like trisomies, considerable research has been dedicated to determining which egg-freezing procedures have only minimal effects on this structure. To diminish damage to eggs, techniques have been developed where sugar or other cryopreservation agents are added to the freezing medium, which limits the formation of ice crystals that can harm cells upon thawing.

II. Meyozis, meyyozisin ikinci ve son evresidir. Bu meyozis I sırasında üretilen haploid hücrelere dayanır, her biri sadece 23 kromozomiçeren-her homolog ilk çifti bir. Daha da önemlisi, bu hücrelerdeki her kromozom iki birleştirilmiş kopyadan oluşur ve bu hücreler meyozis II'ye girdiğinde amaç, diğer bölme süreçlerinde kullanılan aynı mikrotübül tabanlı ağı kullanarak kardeş kromatitleri ayırmaktır. Meyosis II sonucu iki haploid hücreleri, her 23 kromozomsadece bir kopyasını içeren. Sürecin erkeklerde mi yoksa kadınlarda mı meydana geldiğine bağlı olarak, bu hücreler yumurta veya sperm oluşturabilir, bu hücreler döllenme süreci boyunca birleştiğinde yeni bir diploid birey verebilir.

Meyosis II, İnsan Yumurta Hücreleri ve Meyotik Mil Aparatı

Her ne kadar meyosis II amacı hem erkek hem de kadın da aynı olsa da-haploid yumurta veya sperm hücreleri üretmek için-cinsiyetler arasında bu süreçte bazı kritik farklılıklar vardır. Örneğin, bir kadının yumurta öncül hücrelerinde, kardeş kromatitleri ayırmaktan sorumlu meyotik iğ aygıtı çevreye yakın bir tarafa doğru oluşur. Bu asimetri mayoz II aşağıdaki eşit olmayan boyutlarda iki hücre için izin verir: büyük bir yumurta, ve eriyen daha küçük bir kutup vücut. Sitoplazmanın bu bölümü yumurtanın bir embriyoyu destekleyecek kadar besin içermesini sağlar.

Meyotik mil cihazının konumu, intrasitoplazmik sperm enjeksiyonu (ICSI) gibi yardımcı üreme teknolojilerinde yer alan bilim adamları için endişe kaynağıdır. ICSI- kısırlık yaşayan çiftlere yardımcı olmak için kullanılan- doğrudan bir yumurta sitoplazmaiçine tek bir sperm eklemek için bir iğne içerir. Embriyologlar meyotik iğ aparatı alanına enjeksiyonu önlemek için dikkat etmelidir, Bu mikrotübül çerçeve zarar verebilir ve ortaya çıkan embriyo kromozomların anormal sayıda yol açabilir. Bu nedenle, ICSI gerçekleştiren embriyologlar genellikle kutup cismi konumuna göre iğ yerini tahmin veya polarize ışık mikroskopisi gibi teknikler kullanarak doğrudan yapı görselleştirmek.

Kadın lı meyyozun bir diğer benzersiz özelliği de yumurta öncül hücrelerinin hücre döngüsü nükseden, ilk olarak profaz I,sonra metafaz II'de olmasıdır. Ergenlikte, kadın cinsiyet hormonları profaz i tutuklama yumurta hücrelerini serbest bırakmak, ve meyozluk II başlar. Daha sonra, metafaz II'de yakalanan yumurta hücreleri yumurtalıktan fallop tüpüne salınır ve burada sadece döllenme meydana geldiğinde devam eder. Bu, meyotik iğ aparatı oluşur ve kromozomlar ile ilişkili olduğu anlamına gelir, ancak bir sperm ve yumurta öncühücre katılmak sonraya kadar kardeş kromatitler ayırma sürecini tamamlamaz.

Birçok in vitro fertilizasyon protokolleri bu hücrelerin metafaz II sırasında izole ve daha sonra dondurulmuş gerektiren birçok in vitro fertilizasyon protokolleri gibi, meyozluk II tutuklanması, yumurtalarını dondurulmuş tercih kadınlar için benzersiz bir sorun teşkil etmektedir. Meiyotik mil ile ilgili sorunların trizomiler gibi kromozom anomalilerineden olabileceği göz önüne alındığında, hangi yumurta dondurma prosedürlerinin bu yapı üzerinde çok az etkisi olduğunu belirlemeye yönelik önemli araştırmalar yapılmıştır. Yumurtaların zararını azaltmak için, şeker veya diğer kriyopreservation ajanlar erime üzerine hücrelere zarar verebilir buz kristallerinin oluşumunu sınırlar dondurucu ortama eklenir teknikleri geliştirilmiştir.


Suggested Reading

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter