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La fecondazione e lo sviluppo embrionale sono processi complessi che iniziano con la biosintesi dei lipidi e la fusione dei pronuclei. Durante la fecondazione, avvengono dinamiche cellulari cruciali come l'esocitosi dei granuli corticali e la transizione di mid blastula. Nei mammiferi, la maturazione dell'oocita e la capacitazione dello spermatozoo sono passaggi fondamentali per il successo riproduttivo. Il riconoscimento e la fusione tra spermatozoo e oocita sono mediati da specifiche interazioni proteiche, mentre la segmentazione dell'embrione è guidata da mRNA materni.
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Durante la fecondazione, si verifica la biosintesi dei lipidi di membrana, fondamentale per la formazione di nuove membrane cellulari durante la segmentazione dell'embrione
Durante la fecondazione, si verifica l'esocitosi dei granuli corticali, un meccanismo di difesa che impedisce la polispermia e contribuisce alla formazione dello strato ialino, una barriera protettiva attorno all'embrione
Durante la fecondazione, si verifica un rilascio di ioni idrogeno che porta ad un aumento del pH intracellulare, un processo importante per la formazione dell'embrione
Durante la transizione di mid blastula, si passa dall'utilizzo degli mRNA materni a quelli zigotici per la sintesi proteica, un cambiamento osservabile negli embrioni di riccio di mare
Durante le prime ore di sviluppo, si osserva un aumento dei ribosomi attivi in polisomi, riflettendo un'intensificazione dell'attività traduzionale, mentre la sintesi proteica continua in presenza di actinomicina D, un inibitore della trascrizione
La fusione dei pronuclei maschile e femminile è un evento cruciale per la formazione del genoma dell'embrione, che avviene in modo perpendicolare alla superficie nell'uovo del riccio di mare
Durante la fecondazione nel riccio di mare, i mitocondri e il flagello dello spermatozoo vengono degradati, determinando una trasmissione materna dei mitocondri nell'organismo in sviluppo
La fecondazione nei mammiferi presenta peculiarità distinte rispetto a quella degli echinodermi, come il riccio di mare, poiché l'oocita mammifero è circondato dalla zona pellucida e dal cumulo ooforo, strutture che proteggono e regolano l'accesso degli spermatozoi durante il ciclo ovarico
Gli spermatozoi dei mammiferi devono subire la capacitazione, un processo che li rende capaci di fecondare l'oocita, attraverso il distacco di molecole di colesterolo dalla membrana plasmatica e l'attivazione di canali ionici
Il riconoscimento tra spermatozoo e oocita nei mammiferi avviene attraverso l'interazione con la zona pellucida, dove la glicoproteina ZP2 svolge un ruolo cruciale nell'indurre la reazione acrosomiale e facilitare la fusione delle membrane