Onde nella fertilizzazione

Onde nella fertilizzazione

Onde nella fertilizzazione

ONDE di Ca²⁺ nella FERTILIZZAZIONE

Le cellule uovo di ogni animale e pianta studiate producono un transiente di Ca²⁺ singolo o ripetuto in risposta allo spermio fertilizzatore

Phil. Trans. R. Soc. B (2008) 363, 1311–1316

Figure 1. A calcium wave through a fertilizing medaka egg. Adapted from Gilkey et al. (1978, fig. 2a).

Mekada (Oryzias latipes), conosciuto comunemente come Pesce del riso, è un piccolo pesce d’acqua dolce e salmastra

L’onda di fertilizzazione in cellule uovo di riccio di mare origina al punto di penetrazione dello spermio e attraversa l’uovo come uno tsunami in circa 20 sec. La [Ca²⁺]_i è visualizzata tramite microscopia confocale

Biol Cell 92: 205–214, 2000

L'onda comincia in un punto della cellula (un sito pacemaker), e poi si propaga globalmente

La prima onda ‘di fertilizzazione’, è in genere seguita da una serie di onde di più bassa ampiezza e di più breve durata (onde del pacemaker). Queste proseguono per 20-30 min nelle ascidie, 45-60 min in alcuni molluschi, 90 min nei nemertini e 4 ore nei mammiferi

Physiol Rev • VOL 86 • JANUARY 2006 •

Fusione spermio-uovo

Nella cellula uovo di topo dopo l’onda di fertilizzazione F si generano altre ondate di Ca2+. Ogni ondata è preceduta da un aumento di calcio del pacemaker (asterischi)

Onda iniziata dal PM MII

Nei mammiferi, nel 2002, è stato caratterizzato uno “sperm factor”, una nuova forma della PLC [PLC_zeta] rilasciata dallo spermio nella cellula uovo

Schema dell’aumento di Ca²⁺ in cellule uovo di mammiferi

• Lo sperma contiene PLCζ che diffonde nell’uovo in circa 10 min. PLCζ si lega a vescicole contenenti PIP₂ in quanto contengono una specifica proteina legante PLCζ.
• Anche la membrana plasmatica contiene PIP₂ ma non la proteina legante PLCζ.
• Dall’idrolisi di PIP₂ si genera IP3 che porta al rilascio di Ca²⁺ da ER. L’aumento di Ca²⁺ stimola ulteriormente PLCζ, generando un feedback positivo.