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Funktion von Zytoplasma in der Eizelle

Zytoplasma einer Eizelle ist eine Flüssigkeit, die Organellen (Mitochondrien, Golgi-Apparat, endoplasmatisches Retikulum und weitere) enthält. Es vermittelt die Übertragung von Informationen zwischen einzelnen Organellen und stellt den Befruchtungsprozess sicher. Zuerst muss es sämtliche Strukturen des Spermiums außer dem genetischen Material „auflösen“ (24 Chromosomen, die vom Mann stammen) und mit Hilfe des Spindelapparats diese spiegelbildlich in Paare mit 24 Chromosomen anordnen, die die Eizelle enthält. Es folgt die Verbindung der spiegelbildlich aufgestellten Chromosomen in einen kompletten Satz und in der Folge ihre Teilung in 2, 4, 8… Zellen mit durchgehender Ergänzung der genetischen Information.

Zytoplasma beteiligt sich maßgebend an den Reproduktionsprozessen. Viele seine Funktion sind bisher nicht beschrieben. Mit Hilfe seiner Mitochondrien versorgt sie energetisch alle Reproduktionsprozesse. Mitochondrien haben ihre eigenen Chromosomen (200-500 000 Kopien der mitochondrialen DNA in einer Zelle), die auf 37 Genen 13 Eiweißmoleküle, 2 ribosomale RNA und 22 transfer-RNA.

 

Sie stammen ausschließlich aus der Eizelle (sie werden also nur in der Mutterlinie vererbt). Dadurch ist die Korrektion von eventuellen zufällig entstandener Störungen (Mutationen) mittels eines Chromosomensatzes vom Mann ausgeschlossen. Durch Zellteilung kommt es jedoch zur „Verdünnung“ dieser Mutation.

Übersteigt der Prozentsatz von Mutationen an einer Chromosomenstelle 70 %, kann es zum Aufkommen einer Krankheit (Störung) kommen. Ein niedrigerer Prozentsaht kann eine schwächere Störung bedeuten (es geht hauptsächlich um Prozesse, die hohe Ansprüche an Energie stellen - also Reproduktion und Zellteilung).

Korrekturmöglichkeiten der Störungen von Zytoplasma und Mitochondrien

  1. Zytoplasmatransfer (kleine Mengen, etwa 10 %) der Spenderin in die Eizelle der Empfängerin. Es geht um die einfachste Methode, die die Zytoplasmastruktur der Empfängerin nicht stört. Es kommt nicht zu seiner Beseitigung, sondern nur zur „Ergänzung“ - siehe Beschreibung der Methode in der AR Sektion.
  2. Ersatz eines Zytoplasmateiles der Empfängerin mit dem Zytoplasma der Spenderin (cca 30 %). Um eine höhere Zytoplasmamenge applizieren zu können, müssen wir einen Teil des ursprünglichen Zytoplasma beseitigen, um den Zellinnendruck nicht zu erhöhen, wodurch es eventuell zur Beschädigung von Organellen kommen kann - siehe Beschreibung der Methode in der AR Sektion.
  3. Applikation des genetischen Materials aus der Eizelle der Spenderin (Karyoplast und Spindelapparat oder Polkörper) in die Eizelle der Spenderin, aus der Chromosomen beseitigt wurden. Diese Methode ist komplizierten, denn es ist nicht einfach zu erkennen, wo das genetische Material platziert ist. Es ist unter dem optischen Mikroskop nicht direkt sichtbar (dies gilt nicht für den Polkörper). Man kann einen niedrigen Prozentsatz von Folgeentwicklung nach Befruchtung annehmen, denn es kommt zur Störung der Bindungen zwischen dem genetischen Material und dem Zytoplasma.
  4. Pronuclearer Transfer. Aus dem frühen Embryo von Spendern beseitigen wir die genetische Information und ersetzen sie mit genetischer Information (2PN Stadium) des behandelten Paares. Auch hier kommt es zur Störung der Bindungen zwischen den Pronuklearen und dem Zytoplasma. Es wird die Notwendigkeit der chemischen Inhibition der Mikrotubuli und Potentialisierung der Verschmelzung des genetischen Materials mit dem Zytoplasma beschrieben.

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