Bir araştırmacı, insan oositlerinde LH dalgasının başlamasıyla birlikte mayoz I bölünmesinin yeniden başlaması sürecini incelemektedir. Gap junction bütünlüğünün bozulması ve oosit içi cAMP konsantrasyonunun düşmesi sonucunda PKA aktivitesi azalır; bu da CDC25B fosfatazın aktivasyonuna ve CDK1/Siklin B kompleksinin (MPF) aktive olmasına yol açar. Tüm bu basamakları takiben mayoz I tamamlanır ve oosit, Metafaz II aşamasında tekrar duraklar. Bu noktada, ikincil oositin Metafaz II'den çıkarak mayoz II'yi tamamlaması için gereken fizyolojik tetikleyici ve bunu izleyen moleküler kaskad açısından aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?
- Sperm penetrasyonu ile oositin plazma zarında gerçekleşen depolarizasyon, hızlı elektriksel blok oluşturur; akabinde PLC-ζ aracılıklı IP3 üretimi sitozol içi kalsiyum salınımını tetikler, CSF bileşeni Emi2 proteazla parçalanır ve APC/C-Cdc20 aktivasyonu Siklin B'yi yıkarak MPF inaktivasyonuna ve mayoz II'nin tamamlanmasına neden olur.Cevap
- BSperm penetrasyonu sonrasında ZP3 glikoproteininin modifikasyonu tek başına yeterli ikincil polispermi bloğunu oluşturur ve bu reaksiyon kalsiyum bağımsız bir mekanizma ile CSF'yi baskılayarak Siklin B yıkımı olmaksızın MPF'yi inaktive eder ve mayoz II'yi tamamlar.
- CFertilizasyon anında FSH reseptörlerine bağlanan spermin taşıdığı FSH benzeri faktörler, adenilil siklaz aktivasyonu ile oosit içi cAMP artışını sağlar; bu yükselme PKA'yı aktive ederek CDK1'i fosforile eder ve böylece MPF aktivasyonu ile mayoz II tamamlanır.
- DSperm-oosit füzyonu sonrasında oositin mitokondriyal kalsiyum depoları, PLC-ζ'dan bağımsız olarak sitozolik kalsiyum dalgalarını tetikler; bu dalgalar Emi2'yi stabilize eder, CSF'yi korur ve mayoz II'nin tamamlanmasını durdurarak pronükleus oluşumunu engeller.
- EFertilizasyon sürecinde sperm tarafından tetiklenen tek seferlik kalsiyum artışı, Emi2'nin fosforilasyonla inaktivasyonu için yeterlidir; tekrarlayan kalsiyum salınım dalgalarına gerek olmadan APC/C-Cdc20 aktive olur ve Siklin B yıkımı gerçekleşir.
Cevap
Sperm penetrasyonuyla oluşan hızlı depolarizasyon ve PLC-ζ aracılıklı IP3-bağımlı kalsiyum salınımı, Emi2 yıkımı ve APC/C-Cdc20 aktivasyonuyla Siklin B'yi parçalayarak MPF'yi inaktive eder ve mayoz II tamamlanır.
Sperm penetrasyonuyla eş zamanlı oluşan hızlı membran depolarizasyonu (elektriksel polispermi bloğu) ve sperm kaynaklı PLC-ζ'nın IP3 üretimi yoluyla tetiklediği endoplazmik retikulum kökenli tekrarlayan kalsiyum dalgaları birbiriyle uyumlu şekilde gerçekleşir. Kalsiyum osilasyonları Emi2'yi Plk1 aracılığıyla fosforile ederek proteasomal yıkıma yönlendirir; Emi2 kaybıyla APC/C-Cdc20 baskısı kalkar, Siklin B ubikitinlenerek parçalanır ve CDK1/Siklin B (MPF) inaktive olur. Bu kaskad mayoz II'nin tamamlanmasına ve dişi pronükleus oluşumuna olanak tanır. Tüm bu basamakları doğru sırayla ve doğru moleküler aktörlerle birlikte içeren bu seçenek fizyolojik gerçekliği tam olarak yansıtmaktadır.
Adım Adım Çözüm
Anahtar Kavram
Fertilizasyon ile Metafaz II Çıkışı: PLC-ζ → Kalsiyum Osilasyonları → Emi2 Yıkımı → APC/C-Cdc20 Aktivasyonu → Siklin B Proteolizi → MPF İnaktivasyonu
Tahmini Süre:3m 30s