Segmentasyon ve Blastomerler

Açılış

1990'da Londra'daki bir tüp bebek ekibi, ağır bir kalıtsal hastalık taşıyan çiftlerin embriyolarından, döllenmeden üç gün sonra, sekiz hücreli evrede tek bir hücre aldı. Bu hücrenin kalıtım malzemesini inceleyerek hastalığı taşımayan embriyoları seçtiler ve rahme yerleştirdiler. Sekiz hücreden birini kaybeden embriyolar gelişmeyi sürdürdü ve bebekler doğdu. Bir embriyodan hücre almak, o embriyonun bir parçasını almak gibi görünür. Ama bu evrede hücrelerin hiçbiri henüz bedenin belirli bir parçasına ayrılmamıştır; kalan yedi hücre eksik olanın yerini tutabilir. Döllenmeden sonraki ilk günlerde olan şey, bedenin parçalarının kurulması değil, tek ve çok büyük bir hücrenin daha küçük, birbirine benzeyen hücrelere bölüştürülmesidir.

Döllenmiş hücre ilk günlerde nasıl bölünür? Hücre sayısı katlanarak arttığı hâlde topluluk neden büyümez? Ve bu evrede ortaya çıkan hücreler birbirinin aynısı mıdır?

Bu derste ne olacak

Önce ilk bölünmelerin zamanlamasını ve topluluğun neden büyümediğini göreceğiz. Sonra çok büyük bir hücrenin neden bölünmek zorunda olduğunu ve bu bölünmelerin neden olağan hücre bölünmelerinden hızlı olduğunu ele alacağız. Ardından ilk hücrelerin birbirine benzerliğini ve aralarında baştan beliren konum farkını açıklayacağız. Son olarak bu evrede hücre almanın ve topluluğun ikiye ayrılmasının sonuçlarını inceleyeceğiz.

Sıfır noktası

Mekanizma

Bölünme takvimi

Döllenmiş hücrenin ilk bölünmesi döllenmeden yaklaşık otuz saat sonra gerçekleşir. Ardından bölünmeler birbirini izler: yaklaşık üçüncü günde topluluk on iki ile on altı hücreye ulaşır. Bu sırada topluluk tüpün geniş bölümünden dar bölümüne, isthmus'a, oradan da tüpün rahme açılan deliğine, ostium uterinum tubae, doğru ilerler. Ders 04-09'da gördüğümüz tüylü iç yüzey ve kasılan tüp duvarı bu taşımayı sürdürür.

Topluluk tüpte ilerlerken rahim de hazırlanmaktadır. Yumurtalıkta bırakılan folikülden geriye kalan corpus luteum'un salgıladığı hormonlar, rahmin iç yüzeyini, endometrium, kalınlaştırır ve kan damarlarını artırır. Topluluk rahme, uterus, döllenmeden yaklaşık dört gün sonra ulaşır.

Neden büyümez

Bölünmeler sırasında hücre sayısı katlanarak artar, ama topluluğun toplam büyüklüğü aşağı yukarı aynı kalır. Bunun iki nedeni vardır. Ders 04-10'da yumurta hücresini saran saydam kuşağın, spermin tanınmasını sağlayan ve sonra kilitlenen bir örtü olduğunu gördük. Döllenmeden sonra aynı kuşak, topluluğu saran ve dışa doğru büyümesini sınırlayan bir kabuk olarak işini sürdürür.

Topluluk henüz hiçbir yere bağlanmamıştır ve dışarıdan besin alacağı bir damar ağı yoktur. Elindeki tek kaynak, Ders 04-08'de gördüğümüz gibi yumurta hücresinin baştan getirdiği malzemedir. Yer de malzeme de olmadığı için bu evrede büyüme mümkün değildir. Saydam kuşak ayrıca topluluğun tüpün duvarına yapışmasını da önler; topluluk ancak rahme ulaşıp kuşaktan çıktıktan sonra yerleşebilir.

Neden bölünmek zorunda

Büyüyemeyen bir hücre neden bölünsün? Bir hücre büyüdükçe hacmi yüzeyinden daha hızlı artar; çok büyük bir hücrede madde alışverişinin yapıldığı yüzey, beslemesi gereken hacme yetişemez. Döllenmiş yumurta hücresi bedenin en büyük hücrelerinden biridir. Malzemeyi taşımak için bu büyüklük gerekliydi, ama malzeme teslim edildikten sonra büyüklük bir yüke dönüşür.

İlk bölünmeler bu yüzden bir çoğalma değil, bir bölüştürmedir. Her bölünmede hücreler biraz daha küçülür ve sekiz hücreli evredeki bir blastomer, zigottan belirgin biçimde küçüktür. Bu küçülme bir kayıp değil, bu evrenin işinin kendisidir.

Bu bölünmeler olağan hücre bölünmelerinden de hızlı ilerler. Olağan bir hücre bölünmeden önce büyür ve malzemesini çoğaltır; bu büyüme evresi döngünün önemli bir bölümünü kaplar. Segmentasyonda büyüme olmadığı için döngünün bu bölümü kısalır ve bölünmeler arka arkaya gelir.

Benzer ama aynı değil

İlk bölünmelerden çıkan hücreler birbirine çok benzer ve bu evrede hiçbiri henüz bedenin belirli bir bölümüne ayrılmamıştır. İnsanda ilk bölünmelerden çıkan hücreler, tek başlarına bırakıldıklarında, bütün bir embriyoyu ve onu besleyecek dokuları oluşturabilecek yeteneği bir süre korur. Bu yetenek bölünmeler ilerledikçe daralır.

Hücre sayısı arttıkça aralarında bir fark da belirmeye başlar: konum. Bazı hücreler topluluğun dışında kalır ve bir yüzleri dışarıya bakar; bazıları içte kalır ve her yüzleri komşularına bakar. Henüz hiçbir hücre özelleşmemiştir, ama dışta ve içte olmak farklı koşullar demektir. Topluluğun ilk iş bölümü, bu konum farkından doğacaktır.

Klinik bağ: bir hücre almak ve ikiye ayrılmak

Açılıştaki uygulamada sekiz hücreden birinin alınabilmesi, bu evredeki hücrelerin henüz özelleşmemiş olmasına ve kalan hücrelerin eksiği telafi edebilmesine dayanır. Bugün çoğu laboratuvar hücre almayı daha geç bir evrede, topluluğun dış katmanından birkaç hücre alarak yapar; böylece embriyonun asıl kısmına dokunulmaz. Bu yöntemlerle ağır kalıtsal hastalıkları taşımayan embriyolar seçilebilir.

Aynı esneklik doğada da görülür. Döllenmeden sonraki ilk günlerde topluluk kendiliğinden ikiye ayrılırsa, her iki parça da ayrı bir embriyo olarak gelişebilir ve tek yumurta ikizleri doğar. Ayrılma ne kadar erken olursa, ikizler o kadar bağımsız gelişir; en erken ayrılan ikizlerin her birinin kendi plasentası ve kendi zarları olur. Daha geç ayrılan ikizler ise plasentayı ya da zarları paylaşır. İkizlerin zarlarının düzeni, ayrılmanın gelişimin hangi gününde gerçekleştiğini gösterir.

Kendin dene

Toparlayalım

• İlk bölünme döllenmeden yaklaşık otuz saat sonra olur; üçüncü günde topluluk on iki ile on altı hücreye ulaşır.
• Topluluk isthmus ve ostium uterinum tubae yoluyla yaklaşık dördüncü günde uterus'a ulaşır; corpus luteum bu sırada endometrium'u hazırlar.
• Saydam kuşak büyümeyi sınırlayan ve tüpe erken yapışmayı önleyen bir kabuk olarak iş görür; dışarıdan besin gelmez.
• İlk bölünmeler bir çoğalma değil, çok büyük bir hücrenin bölüştürülmesidir; hücreler her bölünmede küçülür.
• Büyüme evresi atlandığı için bölünmeler olağan hücre bölünmelerinden hızlıdır.
• İlk blastomerler henüz özelleşmemiştir; aralarındaki ilk fark dışta ya da içte olmaktır.
• Sekiz hücreli evrede bir hücre alınabilmesi ve tek yumurta ikizlerinin oluşabilmesi bu esnekliğe dayanır.

Bu derste döllenmiş hücrenin ilk bölünmelerini gördük. Bir sonraki derste bu bölünmelerden çıkan topluluğun bir yığından bir yapıya dönüştüğü ana bakacağız: hücrelerin birbirine sıkıca tutunduğunu, aralarındaki sınırların silindiğini ve bu tutunmanın ilk kez gerçekten topluluğun içinde kalan hücreler ortaya çıkardığını göreceğiz. Morula.