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
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
Nội dung
• Quá trình phát sinh giao tử • Sự giao phối • Sự thụ tinh • Các kỹ thuật hỗ trợ sự thụ tinh
Ống dẫn tinh
Bàng quang
Dương vật
Túi tinh
Tuyến tiền liệt
Niệu đạo
Tinh hoàn
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
Video
C. Rose Gottlieb
Penetrate zona pellucida
Undergo acrosome reaction
Fuse with oolemma
Bind to zona
Traverse the cervix
Reach the oviduct
Undergo capacitation
Khả năng hóa tinh trùng
• Trở nên có khả năng thụ tinh
Thay đổi màng tế bào
Receptor tập trung ở đầu
Loại bỏ chất dịch bám
Làm màng bất ổn định
Tăng tính thấm với Ca2+
• Xảy ra trong đường SD cái
Phản ứng tăng động tinh trùng
• Tinh trùng tiếp xúc dễ dàng với trứng
Dạng chuyển động thẳng tiến tự do
• Vận tốc tăng • Cử động đuôi tăng di chuyển được qua môi trường nhớt cao và
• Xảy ra trong ống dẫn trứng-đoạn bóng
không bị giữ bởi biểu mô
đi xuyên qua cumulus và màng trong suốt
• Nhận biết & tiếp xúc giữa tinh trùng-noãn
• Kết hợp giao tử, điều chỉnh sự xâm nhập
Sự thụ tinh
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 Nhận biết, tiếp xúc
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, hỗ trợ sự khả năng
hóa tinh trùng và 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 Xâm nhập
Sự thụ tinh Xâm nhập
Sự thụ tinh Xâm nhập
• Scanning electron micrograph showing in vitro
• Hamster fused oocyte and spermatozoa== Sự thụ tinh Xâm nhập
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.
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
Giả thuyết về vị trí xâm nhập của tinh trùng
Ngăn chặn đa tinh trùng
Sự thụ tinh Xâm nhập
Ngăn chặn đa tinh trùng
Zona pellucida
Màng noãn Hạt vỏ
Tinh trùng thứ 2
ZP2 ZP3
Sự thụ tinh Xâm nhập
Sự thụ tinh Xâm nhập
Ngăn chặn đa tinh trùng
Sự thụ tinh Hoạt hóa
• 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 Kết hợp
MPF
Sự thụ tinh Kết hợp
Tại sao khi tinh trùng vào mới có sự phóng thích thể cực thứ 2
• Khôi phục bộ NST
Sự thụ tinh
lưỡng bội loài
• Đặc tính di truyền
được truyền cho con
• Xác định giới tính
• Tái thiết lập chương
trình
Chất lượng và số lượng Thời gian và địa điểm
Sự thụ tinh
Hoạt hóa tinh trùng
Gắn vào màng zona
Phản ứng cực đầu
Dung hợp màng
Nhân tinh trùng đi vào trứng
Xâm nhập vào màng zona
Tạo 2 tiền nhân
Dung hợp nhân
Giải nén nhân tinh trùng
Đánh giá sự thụ tinh
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)
Các biện pháp phòng tránh thai
của trứng và tinh trùng
• Nguyên tắc: ngăn cản sự gặp nhau, kết hợp
Đặt vòng
Phòng tránh thai
“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
Piezo-ICSI
Laser-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
66%
Bartoov, 2003
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
Ép đẩy
video
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)
