Оогенез амфибий.

Коробко Екатерина, каф. Эмбриологии, 4 курс

Оогенез амфибий.

Созревании ооцитов (оогенез) у амфибий длится три года. Созревание ооцитов происходит партиями - первая сразу после метаморфоза головастика во взрослую, вторая происходит годом позже.

Яичник у амфибий имеет лопасти, в каждой лопасти можно наблюдать различные стадии оогенеза.

Яйцеклетки амфибий относятся к умеренно телолецитальным, мезолецитальным. Большая часть зрелого ооцита пигментирована за счет содержащегося в нем меланина. Пигментная часть расположена на анимальном полюсе. Подобное расположение обеспечивает максимальное поглощение солнечных лучей и создание оптимальных температурных условий для развития зародыша. Вегетативный полюс ооцита заполнен желтком. Желточные зерна представляют собой овальные пластинки большого размера. Ближе к анимальному полюсу количество и размеры желточных пластин уменьшаются.

Для оогенеза характерно наличие трех стадий: период размножения, период малого и большого роста и стадия созревания.

В стадию размножения вступают оогонии, которые являются стволовыми клетками и каждый год способны давать новую популяцию ооцитов. В периоде размножения происходит размножение первичных половых клеток оогоний путем деления митозом. Оогонии являются достаточно мелкими клетки с крупным ядром, лежат группами (рис. 1).

Рис. 1. Группа оогониев в яичнике амфибии.

Следующим периодом после периода размножения, является период малого роста. При этом оогонии теперь называют ооциты I порядка. Они теряют способность к митозу и вступают в профазу I мейоза. В период малого роста объемы ядра и цитоплазмы незначительно увеличиваются, при этом ядерно-цитоплазматическое соотношение не изменяется.

Ооциты на стадии малого роста имеют средние размеры, с гомогенной цитоплазмой и крупным ядром. В ядре видны многочисленные ядрышки на периферии и хромосомы типа ламповых щеток в центре (рис. 2). Само ядро приобретает фестончатую форму. Фолликулярный эпителий, окружающий ооцит, плоский, однослойный, сверху лежит базальная мембрана и один слой клеток теки, включающей сосуды. К концу малого роста около ядра формируется так называемое желточное тело, или тело Бальбиани – скопление митохондрий (рис. 3). Считается, что тела Бальбиани участвуют в эндогенном

синтезе желтка. Начинаются образовываться вакуоли - предшественники кортикальных гранул (рис. 4)

Лопастное ядро

Рис. 2 Ядро ооцита в период начала большого роста. Ядерная зона. Хромосомы типа «ламповых щеток».

ядрышки

Рис. 3. Ооцит лягушки на стадии малого роста.

Вакуоли — предшественники кортикальных гранул

Рис. 4. Вакуолизации в ооците тритона на стадии малого роста.

Период большого роста начинается в средней диплотене и продолжается до наступления метафазы I мейоза. Большой рост у лягушки продолжается около 1 года. До середины стадии большого роста происходят процессы амплификации и синтеза на хромосомах типа ламповых щеток. Ключевым этапом периода большого роста является вителлогенез. Белок вителлогенин при этом образуется не в самом ооците, а в печени. Образование желтка находится под строгим гормональным контролем. Под действием эстрогенов, которые выделяются фолликулярными клетками, печень синтезирует белок вителлогенин. Вителлогенин, синтезированный в печени, доставляется в яичник с кровью. Через фолликулярные клетки яичника этот белок попадает в ооцит с помощью пиноцитоза. В зрелом ооците из вителлогенина образуется вителлин - пиноцитозные пузырьки сливаются, формируя желточные пластинки, которые постепенно спускаются с анимального полюса к вегетатиивному. Они медленно смещаются от кортекса вглубь, а их место занимают новые желточные пластинки, образующиеся у поверхности. В результате этого дифференциального внутриклеточного транспорта в вегетативном полушарии количество желтка возрастает до тех пор, пока здесь не сосредоточится ¾ желтка зрелого ооцита Xenopus. Ближе к концу вителлогенеза цитоплазма становится многослойной. Кортикальные гранулы, митохондрии и пигментные гранулы обнаруживаются в кортикальном слое ооцита. Желточные пластинки все более концентрируются у вегетативного полюса, а гликогеновые гранулы, рибосомы, митохондрии и эндоплазматический ретикулум – все ближе к анимальному. Таким образом, наблюдается анимально-вегетативная спецификация. Также наблюдается ооплазматическая сегрегация, хорошо изученная на неравномерном распределении специфических мРНК в цитоплазме ооцита.

На стадии большого роста можно наблюдать еще более изрезанное ядро с многочисленными краевыми ядрышками, его диаметр возрастет в 7-8 раз. Между периферией ядра и цитоплазмой идет постоянный интенсивный обмен по механизму «блеббинга» - образования пузырьков на внутренней и наружной ядерных мембранах. В цитоплазме идет активное накопление желтка в виде пластинок, пигмент меланин распределяется в кортикальном слое, преимущественно на анимальном полюсе. Ядро также смещается к анимальному полюсу. В период большого роста увеличивается периооцитное пространство (рис. 5, рис. 6).

Пигмент на анимальном полюсе

ядро

Накопление желтка в желточных гранулах

Рис. 5 Ооцит лягушки на стадии большого роста.

Периооцитарное пространство

ядрышки

Лопастное ядро

Вакуоли - кортикальные гранулы

Рис. 6. Ооцит тритона на стадии большого роста.