final feliz - bmc0143.files.wordpress.com · zp2, zp3). these proteins are sufficiently conserved...
Post on 02-Dec-2018
217 Views
Preview:
TRANSCRIPT
8/11/2016
1
ATORES
PALCO
vagina
cervix
útero
oviduto
ovário
Óvulo
Espermatozóide
Zigoto
FINAL FELIZ
Zigoto diplóide (2n)
com os dois prónucleos da mesma espécie.
8/11/2016
2
Espermatozóide Ovócito
Contribuição gênica Contribuição gênica
Motilidade
Reconhecimento espécie-específico
Reconhecimento espécie-específico
Penetração de barreiras mecânicas e químicas
Prevenção da Polispermia
Nutrição do zigoto Cabeça(com Núcleo + ACROSSOMA)
Bainha Mitocondrial
FLAGELO
ESPERMATOZÓIDE
Espermatozóide Estrutura
Contribuição gênica Núcleo Haplóide
Motilidade Flagelo
Reconhecimento espécie-específico
Proteínas na membrana
Penetração de barreiras mecânicas e químicas
Acrossoma
Motor Combustível BOMBA DSMAC Tercom
Sistema de teleguia
Espermatozóide x Míssil teleguiado
Mitocondriacombustível
Flagelomotor Núcleo
Vesícula acrossomica
Espermatozóide x Míssil teleguiado
MitocondriaCombustível
Provê ATP para os batimentos flagelares
FlageloMotor
Composto de feixes de microtúbulos que se deslizam uns sobre os outros na presença de ATP.
Núcleo
Carga genética haplóide altamente condensado
8/11/2016
3
Espermatozóide x Míssil teleguiado
Vesícula Acrossomal ou Acrossomo
Organela intracelular contendo alta concentração de enzimas proteolíticas (i.e. capazes de quebrar proteínas)
A cabeça do espermatozóide tem 3 bicamadas lípidas: a membrana plasmática + 2 membranas do acrossomo
Memb. Plasmática
Memb. Externa do acrossomo
Memb. Interna do acrossomo
Conteúdo acrossomal
A cabeça do espermatozóide contém receptores para proteínas da Zona Pelúcida
Receptor para proteína ZP3
Receptor para proteína ZP2
Memb. Plasmática
Memb. Externa do acrossomo
Memb. Interna do acrossomo
Conteúdo acrossomal
• Cada aluno terá um cartão único com o código visual
• O código tem 4 lados: A, B, C e D
• Apresente a SUA OPÇÃO PARA CIMA
8/11/2016
4
• Qual sobremesa você prefere?AMousseBTorta de limão com cobertura de merengueCsorvete da Haagen DasDCreme de papaya com cassis
• Se você tivesse que escolher com quem ficaria numa ilha escolheria:
A. CãozinhoB. Wesley SafadãoC. Sabrina SatoD. antes só que mal acompanhado(a)/eu
me basto
Um aluno de IC gostaria de marcar com imunofluorescência a cabeça do espermatozóideíntegro. Qual anticorpo seria melhor?
a) anti-histonab) anti-ZP2c) Anti-receptor para proteína ZP2d) Anti-receptor para proteína ZP3
8/11/2016
5
Um aluno de IC gostaria de marcar com imunofluorescência a cabeça do espermatozóideíntegro. Qual anticorpo seria melhor?
a) anti-histonab) anti-ZP2c) Anti-receptor para proteína ZP2d) Anti-receptor para proteína ZP3
RÁPIDA REVISÃO DO PROCESSO DE MEIOSE
Testículo(aumento pequeno)
Túbulo Seminífero
Segundo semestre
Espermiogênese(maturação da espermátide)
Espermatogônias
8/11/2016
6
Espermiogênese (“turbinação” da espermátide)
Cabeça(com Núcleo + ACROSSOMA)
Bainha Mitocondrial
FLAGELO
ESPERMATOZÓIDE
No Núcleo:• Remoção de água• Eliminação de RNAs• Alongamento da forma
nuclear• Condensação nuclear
No Citoplasma• Fusão do Golgi, formando
o Acrossoma• Concentração de
mitocôndrias perto do flagelo
• Formação do flagelo
A motilidade do espermatozoide aumenta à medida que progride pelo trato reprodutório.
8/11/2016
7
Capacitação :
Maturação molecular do espermatozóide no trato uterino:
•Aumento da fluidez de membrana com a remoção de colesterol.
•Modificação das proteínas da membrana plasmática do espermatozóide
Capacitação :
Maturação molecular do espermatozóide no trato uterino:
•Aumento da fluidez de membrana com a remoção de colesterol.
•Modificação das proteínas da membrana plasmática do espermatozóide
Auxilia na fusão do memb do espermatozóide com o óvulo
Facilita o reconhecimento de proteínas da Zona Pelúcida
Ovócito
Contribuição gênica Núcleo Haplóide
Reconhecimento espécie-específico Zona Pelúcida
Prevenção da Polispermia Zona Pelúcida Modificada
Nutrição do zigoto Citoplasma
Ovócito DIFERENCIAÇÃO
Indução da MotilidadeFatores Quimiotáticos(identificados em animais de fert. Ext)
Reconhecimento espécie-específico
Proteínas de Zona Pelúcida
Prevenção da Polispermia•Grânulos corticais•Expressão de canais iônicos na memb.
Fusão dos prónucleos
Nutrição do Zigoto Acúmulo de proteínas e RNA
8/11/2016
8
Corona Radiata (células foliculares)
Zona Pelúcida (matriz extracelular)
Nùcleo
Grânulos Corticais
Importante: As oogônias formam ovócitos primários no período embrionário!!
http://ib.berkeley.edu/courses/ib140/oogenesis,%20follicle%20development,%20estrogenesis_files/image008.jpg
O ovócito em desenvolvimento
•Aumenta de volume
•É rodeado de células somáticas (foliculares)
8/11/2016
9
Aumento em volume
Anfíbio(desenvolvimento externo)
27.000x
Galinha(desenvolvimento externo)
200x
Camudongo(desenvolvimento interno)
43x
Notem o aumento de VOLUME CELULAR:Relacionado à disponibilidade de nutrientes para o embrião Células Foliculares/Granulosa
•São células que auxiliam na maturação do ovócito
•Iniciam com uma camada epitelial ao redor do óocito
•Sintetizam a Zona Pelúcida
•Transferem ao ovo alguns elementos do vitelo
Secreção da Zona Pelúcida pelo ovócito e pelas células foliculares
90 dias Células folicularesAntro
8/11/2016
10
ZP1
ZP2
ZP3
A Zona Pelúcida é uma barreira molecular constituída de uma trama de proteínas.
http://cdin.us/be/astounding-microscopy-pics/
A ZONA PELÚCIDA é uma trama proteica extracelular que encapsula o óvulo
ZP1
ZP2
ZP3
A Zona Pelúcida é uma barreira física e molecularconstituída de uma trama de proteínas extracelulares.Em especial;ZP3 e ZP2
8/11/2016
11
Os GRÂNULOS CORTICAIS são uma barreira de vesículas exocíticas que impedem a polispermia.
http://visualsunlimited.photoshelter.com/image/I0000u8hiJGn2_Pg
Importante: A ovulação libera um ovócito primário cuja Meiose II ainda não terminou!
PALCO
vagina
cervix
útero
oviduto
ovário
Óvulo
Espermatozóide
Zigoto
• Reação Acrossomal
•Reconhecimento de proteínas da Zona Pelúcida
• Reação da Zona Cortical
PENETRAÇÂO DAS BARREIRAS
LEVANTAMENTO DE BARREIRAS (prevenção de polispermia)
8/11/2016
12
A cabeça do espermatozóide contém receptores para proteínas da Zona Pelúcida
Receptor para proteína ZP3
Receptor para proteína ZP2
Memb. Plasmática
Memb. Externa do acrossomo
Memb. Interna do acrossomo
Conteúdo acrossomal
1. Reconhecimento proteína-proteína da proteína de membrana plasmática do espermatozóide com a ZP3
2. Reação acrossomal com exocitose das enzimas proteolíticas
3. Exposição da proteína de membrana interna do acrossomo que reconhece a ZP2
A cabeça do espermatozóide contém receptores para proteínas da Zona Pelúcida
Receptor para proteína ZP3
Receptor para proteína ZP2
Memb. Plasmática
Memb. Externa do acrossomo
Memb. Interna do acrossomo
Conteúdo acrossomal
ZP3
8/11/2016
13
ZP1:ZP2ZP3
ZP1
ZP2
ZP3
Zona Pelúcida e a seletividade de espéciesContato do espermatozóide com
a Zona Pelúcida (ZP3)
Aumento de Cálciointracelular livre
Exocitose do Acrossomo
Penetração da Zona Pelúcida
Fusão das membranas
Em mamíferos
•Receptor para proteína da Zona Pelúcida ZP3
•Vesícula acrossômica intacta
8/11/2016
14
A cabeça do espermatozóide se liga ao ZP3
Capacitação (Trato Uterino):
Maturação molecular do espermatozóide no trato uterino:
•Aumento da fluidez de membrana com a remoção de colesterol.
•Remoção de proteínas de membrana (auxiliam reconhecimento das ZPs)
•Fosforilação proteica.
Com capacitação
Sem capacitação
O efeito da capacitação na afinidade do espermatozóide pelas proteínas ZP2 e ZP3
A interação da ZP3 com o Receptor de ZP3 é uma forma de reconhecimento de espécie
8/11/2016
15
A interação entre as proteínas de membrana do espermatozóidee as proteínas da Zona Pelúcida é ESPÉCIE-ESPECÍFICA
Após contato com a Zona Pelúcida (ZP3):
1. Aumento de Cálcio citoplasmático proveniente dos estoques intracelulares
2. Exocitose da Vesícula Acrossômica
3. Exposição da membrana interna da V. Acrossomica
A Vesícula Acrossômica contém enzimas que auxiliam na:
•penetração do espermatozóide
•Deflagração da REAÇÃO CORTICAL ou de ZONA
A exocitose do acrossomo expõe a membrana interna da cabeça do espermatozóide
8/11/2016
16
ZP3da Zona Pelúcida Aumento Cálcioi Reação Acrossomal
Ca++
Ca++
Mas, se na exocitose do acrossomo é perdida a proteina de membrana que reconhece a ZP3, como que o espermatozóide permance aderido a Zona Pelúcida?
A membrana interna da cabeça do acrossomo contém receptores para ZP2
APÓS A REAÇÃO ACROSSOMAL, a membrana interna da v. acrossomica se liga ao ZP2
Receptor para proteína ZP3
Receptor para proteína ZP2
Memb. Plasmática
Memb. Externa do acrossomo
Memb. Interna do acrossomo
Conteúdo acrossomal
A exocitose do acrossomo expõe a membrana interna da cabeça do espermatozóide
8/11/2016
17
Receptor para proteína ZP3
Receptor para proteína ZP2
Memb. Interna do acrossomo
Conteúdo acrossomal
A exocitose do acrossomo expõe a membrana interna da cabeça do espermatozóide
Um aluno de IC gostaria de marcar com imunofluorescência a cabeça do espermatozóidedepois da reação acrossomal . Qual anticorpo seria melhor?
a) anti-histonab) anti-ZP2c) Anti-receptor para proteína ZP2d) Anti-receptor para proteína ZP3
Você trabalha na Novartis e está testando novas formas de anticoncepcional. Qual destas estratégias você acha que teria maiores chances de funcionar?
a)Anticorpo para receptor de ZP2b)Aumento de Cálcio extracelularc)Anticorpo para enzimas acrossomaisd)Anticorpo para ZP3
Hum Reprod. 1999 Mar;14(3):593-600.Antibodies to human ZP3 induce reversible contracep tion in transgenic mice with 'humanized' zonae pellucidae.Greenhouse S1, Castle PE, Dean J.Author informationAbstractThe initial spermatozoon-egg interaction of mammalian fertilization is mediated by the zona pellucida, an extracellular matrix composed of three glycoproteins (ZP1, ZP2, ZP3). These proteins are sufficiently conserved between human and mouse to form chimeric zonae pellucidae, and genetically engineered mice in which the endogenous mouse ZP3 has been replaced by human ZP3 have 'humanized' zonae, but normal fertility. Administration of monoclonal antibodies to mouse ZP3 does not affect fertility in these animals, but administration of antibodies to human ZP3 results in long-term, reversible contraception. The antibodies coat the zonae pellucidae surrounding growing oocytes within the ovary and their presence in the zona matrix inhibits, but does not eliminate, sperm binding. The contraceptive effect is attributed to steric hindrance that decreases sperm binding and prevents penetration through the zona pellucida. The resumption of fertility is associated with the disappearance of antibodies from the zona matrix. No adverse effect on mating behaviour, ovarian histology or fetal development (if administered after fertilization) is detected in treated females. These results suggest that transgenic mice expressing human proteins will prove useful in assessing contraceptive efficacy of zona epitopes in the rational design of immunocontraception directed at the human zona pellucida.
8/11/2016
18
FINAL FELIZ ???
Zigoto diplóide (2n) E APENAS DIPLÓIDE
com os dois prónucleos da mesma espécie.
O PROBLEMA DA POLISPERMIA...
•Concentração reduzida de esperma durante a fertilização (~200/200M)
•Reação da zona cortical (exocitose de grânulos corticais) modificação do ZP3 e ZP2
ZP1
ZP2
ZP3
A Reação Cortical em Mamíferos•Modifica a ZP3 e ZP2, impedindo a ligação de espermatozóides (reação de Zona);
8/11/2016
19
A REAÇÃO DA ZONA CORTICALContato do espermatoz. com
a membrana do ovócito
Aumento de Cálciointracelular livre
Exocitose dos grânulos corticais
Modificação das proteínas ZP
Inibição de fertilizações adicionais
8/11/2016
20
A REAÇÃO DA ZONA CORTICALo que são GRÂNULOS CORTICAIS?Vesículas intracelulares abaixo da membrana do ovócito
ZP
3/Z
P2
Zona Pelúcida
Memb Plasmática
Citoplasma do óvulo
Espaço extracelular
ou perivitelínico
ZP
3/Z
P2
Zona Pelúcida
Memb Plasmática
Citoplasma do óvulo
Espaço extracelular
ou perivitelínico
Os GRÂNULOS CORTICAIS contêm enzimas modificam a ZP2 e ZP3, de forma que não são mais reconhecidas pelo espermatozóide
Os GRÂNULOS CORTICAIS são uma barreira de vesículas exocíticas que impedem a polispermia.
8/11/2016
21
Contato do espermatoz. com a membrana do ovócito
Aumento de Cálciointracelular livre
Exocitose dos grânulos corticais
Modificação das proteínas ZP
Inibição de fertilizações adicionais
8/11/2016
22
MIO Y., MAEDA K., 2008 American journal of obstetrics and gynecology 199: 660.e1–5.
Um ovócito maduro não-fertilizado é microinjetado com uma das substâncias indicadas abaixo. Qual destas microinjeções tem MENOR probabilidade de reduzir a taxa de fusão espermatozoide-ovócito?
A) Ca++B) Ca++ e EGTA (quelante de cálcio)
C) IP3 (IP3 se liga a canais de cálcio do Retículo Endoplasmático e libera estoques de cálcio intracelular)
Fertilização in vitro com esperma congelado:
1. Capacidade metabólica
2. Motilidade espermática
3. Atividade Enzimática
4. Membrana Intacta
top related