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25.4: Clivagem e Blastulação
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Cleavage and Blastulation
 
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25.4: Cleavage and Blastulation

25.4: Clivagem e Blastulação

After a large-single-celled zygote is produced via fertilization, the process of cleavage occurs while zygotes travel through the uterine tube. Cleavage is a mitotic cell division that does not result in growth. With each round of successive cell division, daughter cells get increasingly smaller.

Zygotic Genome Activation

At the beginning of embryogenesis, maternal mRNAs control development. However, by the eight-cell stage of cleavage, embryonic genes become activated in a process called zygotic genome activation (ZGA). As a result, maternal mRNAs get degraded, and ZGA causes a transition from maternal to zygotic genetic control of developing an embryo. Although maternal mRNAs get degraded, previously translated proteins may remain in the embryo through later stages of development.

Cleavage Pattern

Cleavage patterns vary between organisms depending on the presence and distribution of egg yolk amongst other factors. For example, mammals have a holoblastic rotational cleavage pattern. They are holoblastic because they have sparse, but evenly distributed yolk and therefore end up with a cleavage furrow that extends through the entire embryo as opposed to being meroblastic where the cleavage furrow does not extend through the yolk-dense portion of the cytoplasm.

At the onset of cleavage, rotational cleavage begins when the zygote first divides to form two smaller daughter cells called blastomeres. During this first cleavage event, division occurs in an austral fashion. The two daughter blastomeres then go through mitosis to each form two new blastomeres. During this second cleavage event, one daughter blastomere cleaves in an austral manner while the second cleaves equatorially. This pattern continues so that the resultant blastomeres end up being smaller than their respective parent cells.

Compaction

At the eight-blastomere stage, compaction starts to occur—blastomeres tightly push against each other and appear to be one cell where individual cells are indistinguishable from one another. To stabilize the tightly packed blastomeres, tight junctions are formed among the exterior blastomeres while the interior blastomeres form gap junctions that allow the movement of ions and small molecules in between cells. E-cadherin, a calcium-dependent adhesion molecule, helps to further adhere blastomeres to each other.

Morula Formation

Once there are approximately thirty-two blastomeres, the zygote becomes a morula. Morula formation marks the end of cleavage. The morula then becomes a blastula that goes through further differentiation during the subsequent stages of development.

Depois que um zigoto unicelular grande é produzido através da fertilização, o processo de decote ocorre enquanto as zigotas viajam através do tubo uterino. O decote é uma divisão celular mitótica que não resulta em crescimento. A cada rodada de divisão celular sucessiva, as células filhas ficam cada vez menores.

Ativação do genoma zigotic

No início da embriogênese, os mRNAs maternos controlam o desenvolvimento. No entanto, pelo estágio de oito células do decote, genes embrionários são ativados em um processo chamado ativação do genoma zigótico (ZGA). Como resultado, os mRNAs maternos são degradados, e a ZGA causa uma transição do controle genético materno para zigoticista do desenvolvimento de um embrião. Embora os mRNAs maternos sejam degradados, proteínas previamente traduzidas podem permanecer no embrião através de estágios posteriores de desenvolvimento.

Padrão de decote

Os padrões de decote variam entre organismos dependendo da presença e distribuição da gema de ovo entre outros fatores. Por exemplo, os mamíferos têm um padrão de decote rotacional holoblástico. Eles são holoblásticos porque têm gema esparsa, mas uniformemente distribuída e, portanto, acabam com um sulco de decote que se estende por todo o embrião em vez de ser meroblastico onde o sulco do decote não se estende através da porção densa-gema do citoplasma.

No início do decote, o decote rotacional começa quando o zigoto se divide pela primeira vez para formar duas células filhas menores chamadas blastomeres. Durante este primeiro evento de decote, a divisão ocorre de forma austral. As duas filhas blastomeres então passam por mitose para cada forma de dois novos blastomeres. Durante este segundo evento de decote, uma filha blastomere se acovarda de forma austral enquanto a segunda se acovarda equatorialmente. Este padrão continua para que os blastomeres resultantes acabem sendo menores do que suas respectivas células-mãe.

Compactação

No estágio de oito blastomeres, a compactação começa a ocorrer — blastomeres pressionam firmemente uns contra os outros e parecem ser uma célula onde células individuais são indistinguíveis umas das outras. Para estabilizar os blastomeres bem embalados, junções apertadas são formadas entre os blastomeres externos, enquanto os blastomeres interiores formam junções de lacunas que permitem o movimento de íons e pequenas moléculas entre as células. A e-cadherin, uma molécula de adesão dependente do cálcio, ajuda a aderir ainda mais os blastomeres uns aos outros.

Formação morula

Uma vez que há aproximadamente trinta e dois blastomeres, o zigoto se torna uma morula. A formação de Morula marca o fim do decote. A morula então se torna uma blastula que passa por uma maior diferenciação durante as fases subsequentes de desenvolvimento.


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