Bài 5: Sự thụ tinh

Tính thiết yếu?  Ý nghĩa? Chức năng giới tính Kết hợp gene từ bố và mẹ Chức năng sinh sản Khởi động các phản ứng phát triển hợp tử trong tế bào chất của noãn  hình thành cá thể mới Thụ tinh: Quá trình hai giao tử kết hợp để tạo ra một cá thể mới mang tiềm năng di truyền của cả bố lẫn mẹ Nội dung • Quá trình phát sinh giao tử • Sự giao phối • Sự thụ tinh • Các kỹ thuật hỗ trợ sự thụ tinh Dương vật Tinh hoàn Niệu đạo Bàng quang Ống dẫn tinh Túi tinh Tuyến tiền liệt Quá trình phát sinh giao tử đực Quá trình phát sinh giao tử đực Quá trình phát sinh giao tử đực Quá trình phát sinh giao tử cái Quá trình phát sinh giao tử cái Quá trình phát sinh giao tử Tiêu chuẩn giao tử Sự giao phối C. Rose Gottlieb Video Traverse the cervix Reach the oviduct Undergo capacitation Bind to zona Undergo acrosome reaction Penetrate zona pellucida Fuse with oolemma Khả năng hóa tinh trùng • Trở nên có khả năng thụ tinh • Xảy ra trong đường SD cái Receptor tập trung ở đầu Loại bỏ chất dịch bám Thay đổi màng tế bào Làm màng bất ổn định Tăng tính thấm với Ca2+ Phản ứng tăng động tinh trùng • Vận tốc tăng • Cử động đuôi tăng  di chuyển được qua môi trường nhớt cao và không bị giữ bởi biểu mô  đi xuyên qua cumulus và màng trong suốt  Dạng chuyển động thẳng tiến  tự do • Tinh trùng tiếp xúc dễ dàng với trứng • Xảy ra trong ống dẫn trứng-đoạn bóng • Nhận biết & tiếp xúc giữa tinh trùng-noãn • Kết hợp giao tử, điều chỉnh sự xâm nhập của tinh trùng vào noãn • Kết hợp vật chất di truyền của tinh trùng và noãn trong hợp tử • Hoạt hoá quá trình chuyển hóa của noãn thụ tinh (kể cả bên ngoài và trong noãn) Sự thụ tinh Sự thụ tinh Nhận biết, tiếp xúc Vai trò của cumulus • Gây nên sự hướng hóa của tinh trùng, ngăn tinh trùng bất thường đi vào phức hợp OCC • Tạo nên vi môi trường, hô ̃ trợ sự khả năng hóa tinh trùng va ̀ xâm nhập vào trứng • Ngăn cản những thay đổi trong trứng (màng zona hay trong tế bào chất) không có lợi cho sự thụ tinh bình thường Sự thụ tinh Nhận biết, tiếp xúc Vai trò màng trong suốt - hàng rào chọn 1 tinh trùng - kích thích phản ứng cực đầu - Ngăn chặn thụ tinh lần 2 - Lọc các chất ra vào - hàng rào miễn dịch - Chống tách rời phôi bào - Giúp lá nuôi biệt hóa - Ngăn làm tổ sớm Sự thụ tinh Nhận biết, tiếp xúc Sự thụ tinh Xâm nhập Sự thụ tinh Xâm nhập Sự thụ tinh Xâm nhập • Scanning electron micrograph showing in vitro fertilization of a hamster oocyte. The sperm head, near the center of the field of view, is engulfed by the microvilli on the surface of the oocyte membrane; the sperm tail extends to the left. Image by David Phillips, Figure 32 from Chapter 2 (Specializations of the Free Surface) of 'The Cell, 2nd Ed.' by Don W. Fawcett M.D. . A PDF copy of the accompanying chapter is available on the ASCB's BioEDUCATE website. • Hamster fused oocyte and spermatozoa== Figure 33 from Chapter 2 (Specializations of the Free Surface) of 'The Cell, 2nd Ed.' by Don W. Fawcett M.D. Scanning electron micrograph showing a lateral view of sperm penetration of a hamster oocyte during vitr Sự thụ tinh Xâm nhập Sự thụ tinh Xâm nhập Gia ̉ thuyết về vị trí xâm nhập của tinh trùng Sự thụ tinh Xâm nhập Ngăn chặn đa tinh trùng Sự thụ tinh Xâm nhập Hạt vỏ Màng noãn Zona pellucida Tinh trùng thứ 2 ZP2 ZP3 Sự thụ tinh Xâm nhập Ngăn chặn đa tinh trùng Sự thụ tinh Xâm nhập Ngăn chặn đa tinh trùng • Đáp ứng sớm + Ngăn chặn đa tinh trùng + Chuyển NAD+ thành NADP+ • Đáp ứng muộn + Sinh tổng hợp DNA và protein từ mRNA dự trữ • Sắp xếp tế bào chất trứng Sự thụ tinh Hoạt hóa MPF Sự thụ tinh Kết hợp Sự thụ tinh Kết hợp Tại sao khi tinh trùng vào mới có sự phóng thích thê ̉ cực thứ 2 • Khôi phục bộ NST lưỡng bội loài • Đặc tính di truyền được truyền cho con • Xác định giới tính • Tái thiết lập chương trình Sự thụ tinh Sự thụ tinh Chất lượng và số lượng Thời gian và địa điểm Hoạt hóa tinh trùng Gắn vào màng zona Phản ứng cực đầu Xâm nhập vào màng zona Dung hợp màng Nhân tinh trùng đi vào trứng Giải nén nhân tinh trùng Tạo 2 tiền nhân Dung hợp nhân Đồng thuận của Alpha và ESHRE Đánh giá sự thụ tinh Đánh giá sự thụ tinh Đánh giá hợp tử • Số lượng, kích thước và sự cân đối của 2 tiền nhân • Kích thước, số lượng và sự phân bố của các nhân con • Hình thái noãn tương Đánh giá sự thụ tinh Đánh giá hợp tử (tt) • Phân loại hợp tử theo Scott. Dựa vào hai tiền nhân, Scott chia các trường hợp hợp tử thành 4 kiểu Z1 (a), Z2 (b), Z3 (c, d), Z4 (e,f). Đánh giá sự thụ tinh * Đánh giá sự thụ tinh Đánh giá hợp tử (tt) Đánh giá sự thụ tinh Các biện pháp phòng tránh thai • Nguyên tắc: ngăn cản sự gặp nhau, kết hợp của trứng và tinh trùng Phòng tránh thai Đặt vòng “Áo mưa” Thuốc tránh thai hàng ngày/khẩn cấp • Thắt/cắt ống dẫn tinh/ống dẫn trứng • Tính ngày an toàn • xuất tinh ngoài âm đạo • Sữa đậu nành/cho con bú/thụt rửa sâu Các kỹ thuật hỗ trợ sự thụ tinh 1 con 2 con 50000 con Các kỹ thuật hỗ trợ sự thụ tinh In Vitro Fertilization - IVF Các kỹ thuật hỗ trợ sự thụ tinh Intra Cytoplasmic Sperm Injection ICSI Laser-ICSI Piezo-ICSI • Piezo-ICSI • Laser-ICSI • pICSI • IMSI • ROSI/ELSI pICSI - physiological ICSI Hyaluronic acid/Hyaluronan https://www.youtube.com/watch ?v=bjLTty0XIn8 IMSI – Intracytoplasmic Morphologically Selected Sperm Injection IMSI ICSI Bartoov, 2003 66% 33% Berkovitz, 2006 60 25 Antinori, 2008 39,2 26,5 Mauri, 2010 Tương đương Oliveira, 2011 Tương đương Banlaban, 2011 81,6 80,9 De Vos, 2011 Tương đương Tiêu chuẩn MSOME – Motile Sperm Organellar Morphology Examination IMSI ROSI (Round sperm injection) ELSI – elongated/elongating sperm injection Đông lạnh tinh trùng trong màng zona Cho noãn tương/chuyển GV GV (Germinal vesicle) transfer In-vitro development of mouse zygotes following reconstruction by sequential transfer of germinal vesicles and haploid pronuclei SCNT video Ép đẩy Các kỹ thuật hỗ trợ sự thụ tinh Lựa chọn giới tính Các kỹ thuật hỗ trợ sự thụ tinh - Tách tinh trùng Các kỹ thuật hỗ trợ sự thụ tinh Cho giao tử/Trữ giao tử (đông lạnh) Đông lạnh chậm tự động