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25.4: Spaltung und Sprengung
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Spaltung und Sprengung
 

PROTOKOLLE

25.4: Spaltung und Sprengung

Nachdem eine großzellige Zygote durch Befruchtung produziert wurde, findet der Spaltungsprozess statt. Während diesem Prozess wandert die Zygote durch die Eileiter. Die Spaltung ist eine mitotische Zellteilung, die nicht zu einem Wachstum führt. Mit jeder Runde der aufeinanderfolgenden Zellteilung werden die Tochterzellen immer kleiner.

Zygotische Genom-Aktivierung

Zu Beginn der Embryogenese kontrollieren die mütterlichen mRNAs die Entwicklung. Durch das Achtzellenstadium der Spaltung werden die embryonalen Gene jedoch in einem Prozess aktiviert, der zygotische Genomaktivierung (ZGA) genannt wird. Infolgedessen werden die mütterlichen mRNAs abgebaut. Die ZGA bewirkt einen Übergang von der mütterlichen zur zygotischen genetischen Kontrolle der Entwicklung eines Embryos. Trotz des Abbaus der mütterlichen mRNAs können zuvor übersetzte Proteine in späteren Entwicklungsstadien im Embryo verbleiben.

Furchungsmuster

Furchungsmuster variieren zwischen den Organismen, unter anderem abhängig vom Vorhandensein und der Verteilung des Eigelbes. Säugetiere haben zum Beispiel ein holoblastisches Rotationsspaltmuster. Sie sind holoblastisch, weil sie spärlich, aber gleichmäßig verteiltes Dotter besitzen und daher am Ende eine Spaltfurche haben, die sich durch den gesamten Embryo erstreckt. Im Gegensatz dazu sind sie meroblastisch, wenn die Spaltfurche nicht durch den dotterdichten Teil des Cytoplasmas verläuft.

Zu Beginn der Spaltung beginnt die Rotationsspaltung, wenn sich die Zygote zum ersten Mal teilt, um zwei kleinere Tochterzellen, die Blastomere, zu bilden. Während dieses ersten Ereignisses der Spaltung findet die Teilung in einer Australform statt. Die beiden Tochterblastomere durchlaufen dann eine Mitose, um jeweils zwei neue Blastomere zu bilden. Während dieses zweiten Spaltungsereignisses spaltet sich eine Tochterblastomere in südlicher Richtung, während die zweite sich äquatorial teilt. Dieses Muster setzt sich fort, so dass die resultierenden Blastomere am Ende kleiner sind als ihre jeweiligen Elternzellen.

Verdichtung

Im Stadium der Acht Blastomere beginnt die Verdichtung die Blastomere drücken sich eng aneinander und scheinen eine Zelle zu sein, in der die einzelnen Zellen kaum noch voneinander zu unterscheiden sind. Um die dicht gepackten Blastomere zu stabilisieren, werden zwischen den äußeren Blastomeren enge Verbindungen gebildet, während die inneren Blastomere Spaltverbindungen aufbauen, welche die Bewegung von Ionen und kleinen Molekülen zwischen den Zellen ermöglichen. E-Cadherin ist ein kalziumabhängiges Adhäsionsmolekül, das dazu beiträgt, dass die Blastomere weiter aneinander haften.

Morula-Bildung

Wenn es etwa zweiunddreißig Blastomere gibt, wird die Zygote zu einer Morula. Die Morula-Bildung markiert das Ende der Spaltung. Die Morula wird dann zu einer Blastula, die in den folgenden Entwicklungsstadien eine weitere Differenzierung durchläuft.


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