Полярное тельце — это небольшая гаплоидная клетка, которая образуется одновременно с яйцеклеткой во время оогенеза , но, как правило, не способна к оплодотворению . Она названа так из-за своего полярного положения в яйцеклетке.
Когда некоторые диплоидные клетки у животных подвергаются цитокинезу после мейоза для производства яйцеклеток, они иногда делятся неравномерно. Большая часть цитоплазмы разделяется на одну дочернюю клетку , которая становится яйцом или яйцеклеткой , в то время как более мелкие полярные тельца получают лишь небольшое количество цитоплазмы. Они часто умирают и распадаются путем апоптоза , но в некоторых случаях остаются и могут играть важную роль в жизненном цикле организма. [1]
Двойникование полярных телец — это предполагаемая форма двойникования в мейозе, при которой одно или несколько полярных телец не распадаются и оплодотворяются спермой . [ 2]
Двойняшки, в принципе, могли бы произойти, если бы яйцеклетка и полярное тельце были оплодотворены отдельными сперматозоидами. Однако даже если бы оплодотворение произошло, дальнейшее развитие обычно не происходило бы, поскольку зигота, образованная путем слияния сперматозоида и полярного тельца, не имела бы достаточного количества цитоплазмы или запасенных питательных веществ для питания развивающегося эмбриона.
Полярные тельца были впервые описаны в 1824 году Карусом у брюхоногих моллюсков, но их роль не была выяснена до работ Бутчли в 1875 году, Джиарда в 1876 году и, наконец, Гертвига в 1877 году. Эти структуры часто путали с фрагментами яиц или выброшенными желтковыми массами, но в конечном итоге их стали называть направленными тельцами (или Richtungskörper), термином, подразумевающим место, где начинаются деления созревания. Распространенные названия «полоциты» и «полярные тельца» происходят от их полярного положения в яйцах. [1] Полярные тельца были охарактеризованы в начале 20-го века О. Гертвигом, Т. Бовери и Э. Л. Марком как нефункционирующие яйцеклетки , которые распадались, потому что сперматозоид , за редкими исключениями, не мог их оплодотворить и вместо этого химически запускал их растворение. [3]
Полярные тельца служат для устранения половины диплоидного набора хромосом, полученного в результате мейотического деления в яйцеклетке, оставляя гаплоидную клетку. Для образования полярных тел клетка должна делиться асимметрично, что подпитывается бороздой (образованием траншеи) вблизи определенной точки на клеточной мембране. Присутствие хромосом вызывает образование кортикального колпачка актомиозин, кольцевой структуры миозина II и набора веретенных волокон, вращение которых способствует инвагинации на краю клеточной мембраны и отщепляет полярное тельце от ооцита . [ 4]
Ошибки мейоза могут привести к анеуплоидии в полярных тельцах, что в большинстве случаев приводит к образованию анеуплоидной зиготы. Ошибки могут возникать во время любого из двух делений мейоза, в ходе которых образуется каждое полярное тельце, но они более выражены, если они возникают во время образования первого полярного тельца, поскольку образование первого полярного тельца влияет на хромосомный состав второго. Например, предделение (разделение хроматид перед анафазой ) в первом полярном тельце может вызвать образование анеуплоидного полярного тельца. Поэтому образование первого полярного тельца является особенно важным фактором в формировании здоровой зиготы . [5]
Однако хромосомно аномальные полярные тельца не гарантированно вызывают развитие аномальной зиготы . Эуплоидная зигота может быть получена, если анеуплоидия является взаимной: одно полярное тельце имеет дополнительную хромосому , а другое лишено той же хромосомы (см. также однородительская дисомия ). Если дополнительная хромосома поглощается полярным тельцем, а не передается в ооцит, трисомию можно предотвратить. Является ли это случайным событием или каким-то образом зависит от микросреды, неясно. По крайней мере в одном случае эта эуплоидная зигота была прослежена на протяжении развития до рождения здоровым ребенком с нормальным числом хромосом. [6]
Биопсия полярного тельца — это взятие пробы полярного тельца ооцита . После взятия пробы полярного тельца последующий анализ может использоваться для прогнозирования жизнеспособности и вероятности беременности ооцита, а также будущего здоровья человека в результате такой беременности. Последнее использование делает его формой предимплантационного генетического скрининга (ПГС). По сравнению с биопсией бластоцисты биопсия полярного тельца может быть потенциально менее затратной, иметь менее вредные побочные эффекты и быть более чувствительной при обнаружении аномалий. [6] Главное преимущество использования полярных телец в ПГД заключается в том, что они не являются необходимыми для успешного оплодотворения или нормального эмбрионального развития, что гарантирует отсутствие пагубного воздействия на эмбрион.
Одним из недостатков биопсии ПБ является то, что она дает информацию только о материнском вкладе в эмбрион, поэтому случаи аутосомно-доминантных и Х-сцепленных заболеваний, которые передаются по материнской линии, могут быть диагностированы, а аутосомно-рецессивные заболевания могут быть диагностированы лишь частично. Другим недостатком является повышенный риск диагностической ошибки, например, из-за деградации генетического материала или событий рекомбинации, которые приводят к гетерозиготным первым полярным тельцам.
У некоторых видов полярное тельце может снова слиться с яйцеклеткой. Это может привести к появлению жизнеспособного эмбриона, имеющего только одного родителя, процесс, называемый партеногенезом . [7]
.svg/1280px-Gray's_7_(ovum_maturation).svg.png)
