Question

Difficulty: HardGametogenez ve Fertilizasyon

Ovülasyonu takiben fallop tüpüne atılan sekonder oosit, fertilizasyon gerçekleşene kadar hücre siklusunun Metafaz II evresinde 'Sitoztatik Faktör' (CSF) aktivitesi ile duraklatılır. Spermin oosite girişiyle birlikte bu bloğun kırılarak mayozun tamamlanmasını (Anafaz II'ye geçişi) sağlayan temel moleküler mekanizma aşağıdakilerden hangisidir?

  1. Artan hücre içi kalsiyumun (Ca2+Ca^{2+}) kalmodülin bağımlı kinaz II'yi (CaMKII) aktive ederek siklin B'nin yıkımını başlatmasıAnswer
  2. B
    Sperm penetrasyonunun oosit zarındaki sodyum (Na+Na^{+}) kanallarını açarak membran potansiyelini hızla değiştirmesi (Hızlı blok)
  3. C
    Kortikal granüllerden salınan enzimlerin zona pellusida proteinlerini (ZP3) modifiye ederek reseptör özelliğini yok etmesi
  4. D
    Spermin oosit içerisine girmesiyle birlikte hücre içi cAMP seviyelerinin yükselerek Maturation Promoting Factor (MPF) aktivitesini artırması
  5. E
    Akrozom reaksiyonu sonucu açığa çıkan hiyalüronidaz enziminin oosit sitoplazmasındaki mikrotübül organizasyonunu değiştirmesi

Answer

Artan hücre içi kalsiyumun (Ca2+Ca^{2+}) kalmodülin bağımlı kinaz II'yi (CaMKII) aktive ederek siklin B'nin yıkımını başlatması
Sekonder oosit, fertilizasyon anına kadar Metafaz II evresinde 'Sitoztatik Faktör' (CSF) etkisiyle asılı kalır. Bu duraklamayı sağlayan temel molekül Emi2'dir ve bu molekül APC/C (Anaphase Promoting Complex) aktivitesini engelleyerek Siklin B'nin yıkılmasını önler (böylece MPF yüksek kalır). Spermin getirdiği PLC ζ\zeta enzimi, oosit içinde IP3IP_3 yolağı üzerinden yoğun kalsiyum (Ca2+Ca^{2+}) salınımı başlatır. Artan kalsiyum, CaMKII enzimini aktive eder. CaMKII, Emi2'yi fosforile ederek yıkıma uğratır. İnhibisyon kalkınca APC/C aktifleşir, poli-ubikitinasyon yoluyla Siklin B'yi yıkar ve MPF inaktive olur. Böylece oosit Metafaz II'den çıkarak Anafaz II'ye geçer ve ikinci kutup cisciğini atar.

Step-by-Step Solution

1
Metafaz II bloğunun sebebini hatırla
Sekonder oosit, MPF (CDK1 + Siklin B) seviyelerinin yüksek tutulması ve Emi2 proteini aracılığıyla APC/C kompleksinin (Anaphase Promoting Complex) baskılanması nedeniyle Metafaz II'de bekler.
Sorunun temeli, bu fren mekanizmasının nasıl çözüldüğünü anlamaktır.
2
Spermin tetikleyici rolünü belirle
Sperm oosite girdiğinde, taşıdığı Fosfolipaz C-zeta (PLC ζ\zeta) enzimi sayesinde oosit içinde depolanmış kalsiyumu (Ca2+Ca^{2+}) serbest bırakır ve kalsiyum osilasyonlarını başlatır.
Oosit aktivasyonunun (uyanınışın) ana anahtarı kalsiyum dalgalanmalarıdır.
3
Sinyal yolağını tamamla
Artan Ca2+Ca^{2+}, CaMKII'yi (Ca-Calmodulin Kinase II) aktive eder. CaMKII, fren proteini Emi2'yi fosforile ederek yıkıma uğratır. Fren kalkınca APC/C kompleksi çalışmaya başlar ve Siklin B'yi yıkar. MPF inaktif olur ve hücre Anafaz II'ye geçer.
Sonuç olarak mayozun tamamlanması (ve ikinci kutup cisciğinin atılması), doğrudan kalsiyum artışına ve siklin yıkımına bağlıdır.

Key Concept

Oosit Aktivasyonu ve Metafaz II Çıkışı
Rate this question