Zügoot — viljastatud rakk, embrüo teke ja inimese arengu algus
Avasta zügoot: kuidas viljastatud rakk muutub embrüoks ja algab inimese areng — selge, teaduslik ja köitev ülevaade zügooti tekkest ja arengust.
Zügoot on viljastatud rakk, millest kasvab uus loom või taim. Kui emaslooma munarakk ja isaslooma seemnerakk ühenduvad, nimetatakse saadud rakku zügootiks. Seejärel paljuneb zügoot ja kasvab embrüoks. Seega moodustub kahe sugurakkude liitumisel zügoot ja see on inimese organismi arengu esimene etapp. Zügoodid tekivad kahe haploidse raku, munaraku ja seemneraku viljastumisel, mis moodustavad diploidse raku. Diploidsetel rakkudel on koopiad mõlema vanema kromosoomidest ja DNA-st. Kontseptsiooni ajal on tal kõik vajalikud omadused, et luua täisväärtuslik inimene. Elu kuni surmani koosneb paljudest erinevatest arenguetappidest.
Mõned loomad hoiavad zügooti oma kehas, kuni sellest saab täiskasvanud laps. Aega, mis jääb zügooti moodustumise ja lapse sünni vahele, nimetatakse tiinuseks. Teised loomad ei hoia zügooti oma kehas, vaid munevad muna. Zügoot kasvab muna sees, kuni see on valmis ja sellest koorub vastsündinu ehk loomalaps.
Mis on zügoodi eripära ja kuidas sellest areng algab?
Zügoot tekib siis, kui emaraku ja isasrakku kuuluvad rakutuuma ehk pronuklei kokku sulavad ning moodustavad ühe diploidse tuuma (protsessi nimetatakse sügooniaks või sünniks). Esimesed jagunemised, mida nimetatakse cleavage ehk lõikumine, muudavad zügooti järjest rohkemaks rakkudeks (blastomeerideks) ilma, et kogu raku maht suurenenuks. Need rakujagunemised on väga kiired ja suunavad arengut järgmisteks etappideks.
- Totipotsents: zügoot ja varased blastomeerid on esialgu totipotentsed ehk neil on võime anda kogu organismi ja ka tugistruktuurid (nt platsenta) – see on oluline paljude loomade arengu alguses.
- Genoomi panus: diploidses zügootis on mõlema vanema geneetiline materjal. Lisaks pärineb enamik raku tsütoplasmaatilisest pärandist (nt mitokondriaalne DNA) emalt.
- Rakuline programmeerimine: zügootis toimub ulatuslik epigeneetiline ümberseadistamine (nt DNA metüleerimise muutused), mis võimaldab embrüo geenide uut kasutuselevõttu.
Edasine areng: morula, blastotsüst ja implanteerumine
Pärast mitmeid jagunemisi moodustub morula — tihe rakukogum. Seejärel tekib keskelt rakuvahet täituv vedelikuruum ja moodustub blastotsüst, millel on kaks eri tüüpi rakukompontenti: välimine trofektoderm (mis annab hiljem platsenta) ja sisemine kest (inner cell mass), mis kujuneb embrüoks. Inimese puhul liigub blastotsüst mööda munajuha emakasse ja kinnitub endomeetriumi — see protsess on implanteerumine ja toimub tavaliselt nädalate jooksul pärast viljastumist.
Inimese areng: lihtne ajaskaala
- Fertilatsioon: viljastumine emaka või munajuha piirkonnas.
- Esimene mitoosne jagunemine: tavaliselt 24–36 tundi pärast viljastumist.
- Mitmed lõikumised -> 2, 4, 8-rakulised staadiumid; embrüo võib olla totipotentne kuni varajases staadiumis.
- Morula: umbes 3–4. päev.
- Blastotsüst: umbes 5. päev; selle sisemine kest sisaldab algseid embrüonaalseid rakke.
- Implanteerumine emaka seina: tavaliselt 6.–10. päev pärast viljastumist.
- Embrüonaalne periood: umbes nädal 3–8 — toimub organogenees (südametöö algus, närvisüsteemi ja teiste organite pöhikujunemine).
- Sünnini järgneb loote periood (fetus) alates umbes 9. nädalast kuni sünnini.
Geneetilised ja kliinilised aspektid
Areng võib katkeda erinevatel põhjustel: kromosoomi anomaaliad, geenimutatsioonid, embrüo ei implanteeru või ebasoodsad tingimused emakas. Meditsiinis kasutatakse tehisviljastamist (nt in vitro fertilisatsioon, IVF), kus viljastumine toimub väljaspool keha ja seejärel siirdatakse embrüo emasse. Enne siirdamist võib teha preimplantatsioonidiagnostikat (PGT) kromosoomi- või geenianomaaliate avastamiseks. Samuti on võimalik embrüoid külmutada (kriokonservatsioon) hilisemaks kasutamiseks.
Tähtsamad mõisted kokkuvõtlikult
- Zügoot = viljastatud rakk, esimene diploidne rakustaadium pärast spermatosoidi ja munaraku ühinemist.
- Diploidne = kaks komplekti kromosoome (üks komplekt kummaltki vanemalt).
- Totipotentsus = võime anda terviklik organism ja tugistruktuurid (võib kesta varajases embrüoarenes).
- Blastotsüst = embrüo staadium, millel on sisecluster, mis annab hiljem loote, ning väline kiht, mis annab tugistruktuurid.
Midagi, mida tasub meeles pidada
Zügoot sisaldab kõiki geneetilisi juhiseid uue indiviidi ehitamiseks, kuid areng sõltub ka emase organismi keskkonnast (nt toit, hormonaalne seisund), epigeneetikast ja juhuslikest teguritest. Bioloogiliselt on zügoot inimese arengu alguspunkt, kuid kogu elukaare kujunemine sõltub paljudest järgnevatest etappidest ja tingimustest.
Küsimused ja vastused
Küsimus: Mis on zürii?
V: Tsütot on viljastatud rakk, millest kasvab uus loom või taim.
K: Kuidas moodustub zügoot?
V: Tsütoot moodustub kahe suguraku - emaslooma munaraku ja isaslooma seemneraku - liitumisel.
K: Mis on embrüo?
V: Embrüo on zügooti paljunemise ja kasvu tulemus, mis on zügooti staadiumile vahetult järgnev arengustaadium.
K: Mis on diploidne rakk?
V: Diploidne rakk on rakk, millel on koopiad mõlema vanema kromosoomidest ja DNA-st.
K: Mis on rasedus?
V: Rasedus on zügooti moodustumise ja lapse sünni vaheline aeg, mille jooksul zügoot kasvab ja areneb naise kehas.
K: Mille poolest erinevad munevad loomad loomadest, kes hoiavad zügooti oma kehas?
V: Munevad loomad toodavad muna, milles zügoot kasvab kuni valmimiseni, samas kui loomad, kes hoiavad zügooti oma kehas, pakuvad zügootile kasvukeskkonda, kuni see on täisväärtuslik laps.
K: Kas zügootil on kõik vajalikud omadused, et luua täisväärtuslik inimene?
V: Jah, tsütotil on rasestumisel kõik vajalikud omadused, et luua täisväärtuslik inimene.
Otsige