Gametogenesis

Descripción de los elementos biológicos implicados en el inicio de un nuevo organismo. Revisión de investigaciones contemporáneas sobre el desarrollo embrionario temprano
Alejandra Huerta Zepeda,* María Elena Torres Padilla,** Rodrigo Guerra López***

RESUMEN
El desarrollo embrionario de los mamíferos comienza con la fertilización de un ovocito maduro por un espermatozoide. Las célulasgerminales atraviesan una serie de procesos, incluida la gametogénesis: a) origen de las células germinales y su migración hacia las gónadas, b) aumento en número de las células germinales por mitosis, c) reducción del número de cromosomas por meiosis, y d) maduración estructural y funcional de los ovocitos y espermatocitos. Cuando están capacitadas o maduras, los gametos se liberan de las gónadas yse transportan al oviducto, donde normalmente se realiza la fertilización. En el ovocito fertilizado (cigoto) comienza la transición-maternaal-cigoto, que incluye la degradación de los transcritos maternos, reemplazados por los transcritos del cigoto, por la activación del genoma del cigoto. Simultáneamente, el material nuclear del espermatozoide y del ovocito sufre una serie de cambios que formanlos pronúcleos masculino y femenino. Esta serie de cambios incluye el reemplazo de las protaminas que empaquetan el material genético masculino por histonas. Después de la fertilización, los gametos se reorganizan epigenéticamente, lo que implica cambios en la cromatina y metilación del ADN; esta reprogramación se extiende al estadio de blastocisto. Las modificaciones covalentes de las histonas yla metilación del ADN se consideran las marcas epigenéticas más importantes en el desarrollo del embrión preimplantado. Finalmente, en el cigoto se distinguen los polos animal-vegetal por la expulsión del cuerpo polar. Luego sufre una serie de divisiones que originan al blastocisto, donde se distingue el eje embrionario-abembrionario, para enseguida entrar al útero previamente preparado para laimplantación. Palabras clave: desarrollo embrionario, células germinales, reprogramación epigenética, fertilización, cigoto, blastocisto.

ABSTRACT
The development of the mammalian embryo begins with the fertilization of the mature oocyte by the sperm. However, many processes that lead to the production of functional gametes precede this event. First of all, both male and female germ cellsform during gametogenesis. The gametogenesis comprises four different steps: a) the specification and migration of primordial germ cells, b) the increase in the number of germ cells through mitotic divisions, c) the reduction in chromosomal number through meiosis, and d) a final structural and functional maturation of the oocyte and the sperm. Once the oocyte and the sperm have matured, the newlyformed gametes are released from the gonads upon the appropriate hormonal stimulus and are subsequently transported to the oviduct, where the oocyte awaits to be fertilized by the sperm. The fertilized oocyte, now called zygote, undergoes the maternal-to-zygotic transition, characterized by the degradation of maternal transcripts and the concomitant synthesis of transcripts by the newly formedzygote. The production of these new transcripts is the result of the genome activation of the zygote. At the same time, the sperm and egg’s chromatin experience a series of changes that will result in the formation of the male and female pronuclei. In the male pronucleus an exchange of protamines for histones takes place. Furthermore, the parental genomes are subject to modification through DNAdemethylation, and the proteins, around which the DNA is ‘packed’, the histones, are also subject to covalent modifications. These modifications constitute some of the most prominent changes involved in the epigenetic reprogramming of the two gametes. Finally, the animal-vegetal poles that will begin the first divisions or ‘cleavage’ to give rise to the blastocyst, where we can already distinguish an...