Oogenez

Açılış

Kırk iki yaşında gebe kalan bir kadına, hekimi gebeliğin ilk aylarında bebekte kromozom farklılıklarını araştıran tarama testlerini önerir. Kadın, otuz yaşındaki kız kardeşine aynı testlerin neden bu kadar ısrarla önerilmediğini sorar. Hekim, annenin yaşı arttıkça bebekte fazladan bir kromozom bulunması olasılığının belirgin biçimde arttığını, babanın yaşının ise bu tür kromozom sayısı farklılıkları üzerinde çok daha küçük bir etkisi olduğunu anlatır. Bu farkın kaynağı, kadının yumurta hücrelerinin ne zaman yapıldığında yatar. O yumurta hücresi, kadının kendisi annesinin rahminde henüz birkaç aylıkken üretilmeye başlanmıştır. Hücre o günden bu yana bir bölünmenin ortasında beklemektedir.

Kadında üreme hücreleri ne zaman ve nasıl üretilir? Bu süreç erkektekinden neden bu kadar farklıdır? Ve onlarca yıl süren bir bekleme, yumurta hücresi için ne anlama gelir?

Bu derste ne olacak

Önce yumurta hücresinin teslim ettiği şeyin spermden neden farklı olduğunu ve bu farkın hücre boyutunu nasıl belirlediğini göreceğiz. Sonra yumurta hücrelerinin doğumdan önce yapıldığını ve sayılarının neden sonradan artmadığını ele alacağız. Ardından bölünmenin neden eşitsiz olduğunu ve kutup cisimciğini açıklayacağız. Son olarak uzun duraklamanın anne yaşıyla birlikte artan kromozom sayısı farklılıklarıyla ilişkisini inceleyeceğiz.

Sıfır noktası

Mekanizma

Teslim edilen şey farklıdır

Ders 04-07'de spermin, taşıdığı kalıtım bilgisi dışında neredeyse her şeyi atmış, sadeleştirilmiş bir hücre olduğunu gördük. Yumurta hücresi ise bilginin yanında, döllenmeden sonra yeni embriyonun ilk bölünmelerini sürdürecek bütün malzemeyi taşır: sitoplazma, mitokondriler, enerji kaynakları ve ilk günlerde kullanılacak hazır yapı taşları. Embriyo, bu malzemeyle kendi kalıtım bilgisini kullanmaya başlayana kadar ilerler.

Bu fark hücrenin boyutunu belirler. Olgun yumurta hücresi bedenin en büyük hücrelerinden biridir ve çapı yaklaşık bir milimetrenin onda biri kadardır; uygun ışıkta çıplak gözle güçlükle seçilebilir. Sperm ise hareket etmek için hafifler, yumurta hücresi teslim edeceği malzeme için büyür. İki hücre arasındaki farkların çoğu, ne teslim ettikleri sorusundan çıkar.

Sayı doğumdan önce belirlenir

Ders 04-06'da germ hücrelerinin kız embriyoda yumurtalığa, ovarium, ulaştığını gördük. Bu hücreler, oogonyumlar, orada hızla bölünerek çoğalır ve sayıları gebeliğin beşinci ayında birkaç milyona ulaşır. Sonra bölünmeyi bırakır, birinci mayoz bölünmeye girer ve bu bölünmenin ortasında duraklar. Bu aşamadaki hücrelere primer oosit denir.

Her primer oosit, onu saran bir kat yassı hücreyle birlikte bir ilkel folikül, folliculus ovaricus primordialis, oluşturur. Gebeliğin ikinci yarısında ve doğumdan sonra oositlerin büyük bölümü kendiliğinden ortadan kalkar. Doğumda her iki yumurtalıkta birlikte birkaç yüz bin oosit kalır, ergenliğe gelindiğinde bu sayı onlarca bine iner. Erkekteki gibi kendini yenileyen bir kök hücre havuzu yoktur; sayı doğumdan önce belirlenir ve sonra yalnızca azalır.

Ergenlikten sonra her döngüde birkaç folikül büyümeye başlar, ama genellikle yalnızca biri sonuna kadar gelişir ve yumurta hücresini bırakır. Bir kadının hayatı boyunca yumurtalıklarından bırakılan yumurta hücresi sayısı beş yüz dolayındadır. Foliküllerin büyük çoğunluğu hiç bırakılmadan ortadan kalkar ve sayı çok azaldığında, ortalama elli yaşlarda, adet kanamaları sona erer.

Eşitsiz bölünme

Mayoz, kalıtım malzemesini iki ardışık bölünmeyle yarıya indirir. Erkekte bu bölünmelerden eşit büyüklükte dört sperm çıkar. Yumurta hücresi ise biriktirdiği malzemeyi bölüp dağıtırsa, teslim edeceği yükü de bölmüş olur. Bu yüzden her bölünmede kromozomlar ikiye ayrılır, ama sitoplazmanın neredeyse tamamı tek bir hücrede kalır.

Kromozomların öbür yarısı, hücrenin kenarında tomurcuklanan küçük bir hücreye, kutup cisimciğine verilir. Birinci mayoz bölünme, folikül yumurta hücresini bırakmaya hazırlanırken, yumurtlamadan hemen önce tamamlanır ve birinci kutup cisimciği ayrılır. İkinci bölünme de yarıda durur ve ancak bir sperm yumurta hücresine girdiğinde tamamlanır; o zaman ikinci kutup cisimciği ayrılır. Kutup cisimcikleri bir atık değil, kromozomları yarıya indirirken malzemeyi bölmemenin yoludur.

Bırakılan folikülden geriye kalan hücreler yumurtalıkta sarı bir yapı, corpus luteum, oluşturur ve rahmin, uterus, iç yüzeyini olası bir gebeliğe hazırlayan hormonları salgılar.

Klinik bağ: uzun bekleme ve anne yaşı

Bir yumurta hücresi, birinci mayoz bölünmenin ortasında, kadının kendi gebelik döneminden o hücre bırakılana kadar bekler. Bu süre ergenlikte bırakılan bir hücre için on iki on üç yıl, kırklı yaşlarda bırakılan bir hücre için kırk yılı aşkın olabilir. Bölünme sırasında kromozomları birbirinden ayıracak yapılar bu uzun süre boyunca hazır bekler.

Bekleme uzadıkça, bölünme sonunda tamamlandığında kromozomların eşit dağılmama olasılığı artar. Bir kromozom çifti ayrılmazsa, yumurta hücresi o kromozomdan bir fazla ya da bir eksik taşır. Fazladan bir yirmi birinci kromozomla oluşan bir embriyoda Down sendromu ortaya çıkar ve bu olasılık annenin yaşıyla birlikte belirgin biçimde artar. Erkekte ise mayoz ergenlikten sonra sürekli yeniden başladığı ve uzun bir duraklama içermediği için babanın yaşının bu tür kromozom sayısı farklılıkları üzerindeki etkisi çok daha küçüktür.

Kırk yaş üzerindeki gebelerde kromozom taramalarının özellikle önerilmesi bu yüzdendir. Kanser tedavisi görecek genç kadınlara tedaviden önce yumurta hücresi ya da yumurtalık dokusu dondurma seçeneğinin sunulması da sayının sonradan artmamasıyla ilgilidir: yok olan hücrelerin yerine yenisi yapılamaz.

Kendin dene

Toparlayalım

• Yumurta hücresi kalıtım bilgisiyle birlikte embriyonun ilk günlerini sürdürecek malzemeyi taşır; bu yüzden bedenin en büyük hücrelerinden biridir.
• Oogonyumlar ovarium'da gebeliğin beşinci ayına kadar birkaç milyona çoğalır, sonra birinci mayozun ortasında duraklar.
• Her primer oosit bir folliculus ovaricus primordialis içinde bekler; sayı doğumda birkaç yüz bine, ergenlikte onlarca bine iner.
• Kendini yenileyen bir havuz yoktur; hayat boyunca yaklaşık beş yüz yumurta hücresi bırakılır.
• Mayoz bölünmeler eşitsizdir; kutup cisimcikleri kromozomları yarıya indirirken malzemeyi bölmemenin yoludur.
• İkinci mayoz yalnızca döllenmede tamamlanır; folikülden kalan hücreler corpus luteum'u oluşturur.
• Uzun duraklama kromozomların ayrılmaması olasılığını artırır; Down sendromu olasılığı anne yaşıyla birlikte belirgin biçimde yükselir.

Bu derste yumurta hücrelerinin nasıl hazırlandığını ve beklediğini gördük. Bir sonraki derste bu hücrelerden birinin bırakılmasına bakacağız: her döngüde birkaç folikül büyümeye başladığı hâlde neden genellikle yalnız birinin tamamlandığını ve kendi başına hareket edemeyen bir hücrenin yumurtalıktan nasıl teslim alınıp taşındığını göreceğiz. Ovulasyon.