The EMBO lokakarya ' oosit pematangandan pemupukan : pelajaran dari kanonikdan model muncul ' diadakan diOceanologic Observatory of Banyuls diPrancis pada Juni 2013 dan diselenggarakan olehAnne- Marie Geneviere , Olivier Haccard ,Peter Lenart dan Alex McDougall . Sebanyakdari 78 peserta berbagi penelitian mereka padapembentukan germline , pengembangan oosit ,sperma , pemupukan dan pengembangan awal .Di sini , kami melaporkan highlights dari inipertemuan .Lokakarya Eropa membawabersama pematangan oosit danmasyarakat pembuahan. pemimpinbidang tersebut, serta lebih mudapeneliti , bisa membandingkan studi merekapada telur dan sperma di berbagaimodel hewan termasuk protostomes ,seperti cnidaria ( ubur-ubur ) ,nematoda , serangga ( Drosophila ) , dandeuterostoma ( echinodermata - starfishdan landak laut ) , urochordates ( ascidian )dan vertebrata ( Xenopus , Zebrafish ,tikus , sapi ) . Empat puluh pembicaraan tersebarantara sepuluh sesi dan memberikanpeserta dengan kesempatan untuk belajarlebih lanjut tentang penentuan garis kuman ,spindle posisi asimetris , selregulasi siklus atau aktivasi telur . diSelain itu , dua model yang muncul dalambidang diperkenalkan pada ketiga inibertemu dalam seri yang dimulai pada2008. Mereka adalah nematodaCaenorhabditis elegans dan lalat buahDrosophila melanogaster , baik genetikmodel , yang akan membawa berhargawawasan ke dalam mekanisme oositpengembangan dan aktivasi telur .Penentuan garis kumanPembicaraan pertama pertemuan disajikanbagaimana garis kuman ditentukan . itugaris kuman yang baik yang telah ditentukan ataudiinduksi kemudian dalam pembangunan tergantungpada organisme . Embrio echinoderm ,yang setuju untuk kedua biokimiadan studi pencitraan hidup , terutamacocok untuk mempelajari prosesspesifikasi sel germinal selama awalpembangunan. Landak laut muncul untuk menggunakanmekanisme diwariskan untuk membentuk kumangaris , suatu mekanisme yang sangat berbeda denganbintang laut terkait erat . Dalam landak lautembrio , yang micromeres kecil berkontribusike garis kuman ( Yajima dan Wessel ,2011) dan faktor jalur ekspres kuman , sepertisebagai vasa dan Nano . Dalam ceramahnya, GaryWessel ( Brown University , Providence ,USA ) menjelaskan bagaimana garis kuman tersebutFaktor disajikan dan dipeliharakhususnya di garis kuman . diamenunjukkan , misalnya, bahwa posttranslationalperaturan vasa olehgustavus kontribusi untuk selektifakumulasi vasa di garis kuman( Gustafson dkk . , 2011 ) . S. ZacharySwartz ( Brown University , Providence ,USA ) disajikan wawasan lebih lanjut dari lautlandak berdasarkan temuan terbaru yangsel-sel germinal primordial downregulate adeadenylase khusus untuk menstabilkantranskrip diwariskan oleh garis kuman .Regulasi siklus selBanyak invertebrata dan vertebrata oositdiblokir di profase pertamapembelahan meiosis sampai ovulasi dalamseksual hewan dewasa . dimulainya kembalimeiosis pada oosit profase - ditangkap adalahdipicu oleh aktivasi pematangan /M - fase - mempromosikan factor ( MPF ) , yangaktivitas biokimia klasik yang menginduksimasuknya ke fase M . Ini telah dikenaluntuk waktu yang lama bahwa MPF dan siklin - B -Cdk1 tidak sama , tapi itu tidak diketahuiapa (selain Cdk1 ) merupakan kelompokhilang bagian dari MPF . Namun, dengan menggunakanoosit laut , keynote speaker TakeoKishimoto ( Tokyo Institute of Technology ,Yokohama , Jepang ) menunjukkan bahwaaktivitas cyclin - B - Cdk1 tidak identikdengan MPF , melainkan MPF juga memerlukanGreatwall kinase , yang phosphorylates19 kDa phosphoprotein cAMP -diatur( ARPP19 ) untuk menekan aktivitasfosfatase PP2A - B55 subunit , sehinggamempertahankan siklin - B - Cdk1 substrat dinegara terfosforilasi mereka ( Hara et al . ,2012) . Pada Xenopus oosit , aktivasiMPF dan Cdk1 mengikuti dua langkahmekanisme , sejumlah katalitik Cdk1 adalahdihasilkan dalam protein kinase A ( PKA ) -tergantung, yang kemudian memulaiMPF auto - amplifikasi loop untuk mempromosikanaktivasi penuh Cdk1 dankembalinya meiosis . Langkah kedua iniindependen dari kegiatan PKA . menggunakan katakoosit , Olivier Haccard ( CNRS , UPMCUMR7622 , Paris, Prancis ) menunjukkanbahwa fosforilasi ARPP19 olehGreatwall , yang dikendalikan oleh basaltingkat Cdk1 , mempromosikan pengikatanARPP19 ke PP2A - B55 , sehingga menghambatPP2A . Fosforilasi ini acara membuatMPF auto - amplifikasi independenPKA ( Dupre ' et al . , 2013) . keterlibatandari Greatwall dan ARPP19 di MPFaktivasi kekal antara starfishdan katak , dan itu akan menarik untuk menilaiapakah mereka juga berpartisipasi inMPF autoamplificationpada spesies lain , sepertiinvertebrata ( cnidarian atau C. elegans ) atauchordates laut sederhana ( urochordates ) .Posisi spindle AsymmetricSelama pematangan oosit , oositmengalami dua pembelahan sel asimetrisuntuk mengusir dua badan kutub; proses inimensyaratkan bahwa spindle oosit merelokasidari pusat telur ke korteksdan bergantung pada aktin intraselulerjaringan . Tiga presentasi , oleh MelinaSchuh , Marie - Helene Verlhac danGuillaume Halet , menunjukkan pencitraan hidupdari jaringan aktin pada oosit tikusmenggunakan utrophin - CH - GFP , kuatprobe neon berdasarkan calponin yanghomologi domain utrophin , yangmengikat F - aktin ( Burkel et al . , 2007 ) ,sedangkan Masashi Mori disajikan penggunaandari teknologi yang sama diterapkan untukvesikel rincian germinal ( GVBD ) dioosit laut . melina Schuh( MRC Laboratorium Biologi Molekuler ,Cambridge , UK ) menunjukkan bahwa modulasidari jaringan aktin oleh Rab11a - positifvesikel sangat penting untuk asimetrisposisi spindle selama meiosis I. Hergambar hidup yang indah ditangkap Rab11apositivevesikel , yang merekrut aktinfaktor nukleasi dan memediasi merekatransportasi ke membran plasma( Schuh , 2011) . Menggunakan dominan -negatifbentuk Rab11a dan myosin Vb , MelinaSchuh menunjukkan bahwa mereka berduadiperlukan untuk transportasi vesikel danporos meiosis untuk bermigrasi ke telurRapat Laporan 4321Journal of Cell Sciencekorteks ( Holubcova ' et al . , 2013 ) . padadasar data ini dan sebelumnya , diamenyarankan model di mana myosindependentmenarik dari kutub gelendongpasangan poros ke outwardsdirectedgerakan vesikel danterkait filamen aktin mereka. Marie -Helene Verlhac ( Universitas de France , Paris,Prancis ) kemudian menjelaskan bahwa inipembagian asimetris juga memerlukanperubahan dalam kekakuan telurkorteks . Menggunakan aspirasi mikropipet( Larson et al . , 2010 ) , dia eleganmenunjukkan bahwa ketegangan kortikalmenurun selama meiosis I. Pelunakankorteks telur bergantung pada pengecualianmyosin II dari korteks dan dipicuoleh Mos / MAPK . Menariknya , kortekspelunakan disertai dengan Arp2/3-dirangsang penebalan aktin - kayakorteks , yang mencapai maksimumKetebalan selama ekstrusi badan kutub .Marie - Helene Verlhac menyarankan bahwakorteks pelunakan , karena keduamenurunkan ketegangan kortikal danplastisitas kortikal yang diinduksi olehpenebalan aktin , sangat penting untukmigrasi poros meiosis pertamakorteks ( Chaigne et al . , 2013) . setelahmigrasi ke korteks telur dan pertamaekstrusi badan kutub , periferkromosom mempromosikan diferensiasikorteks di dekatnya, mengakibatkan actinrichtopi kortikal yang berisi diaktifkanCdc42 ( Dehapiot et al . , 2013 ) . Demikian pula ,dengan bantuan gambar hidup yang indah ,Guillaume Halet ( Institute of Geneticsdan Pengembangan Rennes , Rennes ,Prancis ) menunjukkan aliran aktinfilamen aktin yang memancar dari ini tutup .Polarisasi diaktifkan Cdc42 danaliran aktin juga diamati selamaanafase II , ketika dua kelompokkromatid terpisah mempromosikanpembentukan dua membran aktin - kayatonjolan , salah satu yang akhirnyamembentuk badan kutub kedua. akhirnya ,Masashi Mori ( European MolecularLaboratorium Biologi , Heidelberg ,Jerman ) disajikan pencitraanProbe utrophin - CH yang jatuh tempo starfishoosit , yang mengungkapkan aktin dinamisjaringan dalam vesikel germinal yangdikelilingi oleh cincin aktin - kaya dalamkorteks nuklir . Dia menunjukkan bahwa baikjaringan aktin dan kontrak korteks nuklirsetelah GVBD , yang, seperti ia menjelaskan ,mungkin mengumpulkan kromosom yangtersebar dalam 80 - mm -lebar germinalvesikel arah tiang hewan sehingga merekadapat ditangkap oleh mikrotubulus spindle( Mori et al . , 2011 ) . Secara bersama-sama ,Sesi ini mencerahkan digambarkan bahwa ,meskipun studi yang luas di mousekarena perkembangan in vitropematangan dan fertilisasi in vitroprotokol oleh R. G. Edwards pada tahun 1960( Hadiah Nobel 2012, Kedokteran ) , hanyapencitraan hidup baru GFP berbasisprobe molekuler telah mampu memahamidinamis ( dan tak terduga ) perilakukromosom , vesikel atau mikrofilamenyang mendukung reorganisasi kompleksdari telur selama pembelahan meiosis .Spindle perakitan pos pemeriksaanMeiosis I adalah pembelahan selyang sangat rentan terhadapyang missegregation kromosom ,berpotensi menyebabkan aneuploidi . ituspindle assembly checkpoint ( SAC )mencegah kesalahan selama meiosis dengan mengulur-uluraktivitas dari anafase mempromosikankompleks / cyclosome ( APC / C ) sampai semuakromosom telah berpihak pada poroskhatulistiwa . Dalam mitosis , congression lengkapsemua kromatid kakak ke metafase sebuahpiring digabungkan dengan inisiasi APC /Kegiatan C . Simon Lane ( UniversitasSouthampton , Southampton , Inggris )pengukuran disajikan APC / Ckegiatan dengan memantau degradasicyclin B1 pada oosit tikus yang mengalamipematangan meiosis . Dia mengamati bahwawaktu APC / C aktivasi ditentukan olehlampiran kinetochores untukmikrotubulus , tetapi tidak oleh penyelarasanbivalen-bivalen pada pelat metafase maupun olehketegangan pada kinetochores ( Lane et al . ,2012) . Ia menemukan bahwa selama meiosis,lampiran awal kromosomkinetochores oleh mikrotubulus sebagianmengaktifkan APC / C , terlepas daristatus biorientation dari individukromosom . Ini gigih , parsialAPC / C penghambatan dimediasi oleh SACmeluas meiosis I untuk memungkinkan setiap awallampiran yang salah untuk menjadi dikoreksidan sebagainya mengurangi aneuploidi .Kompetensi perkembangan oositSatu bicara membahas masalah apamembuat oosit mampu mengembangkan .Sebuah mamalia , ovulasi metafase IIoosit tidak selalu telur baik,mungkin menolak pembuahan atau tidakkompeten untuk mempertahankan pembangunan . Dengan demikian ,telur telah dipelajari dengan tujuanspidol mengidentifikasi yang akan memungkinkanpemilihan gamet yang baik untuk membuahi( Zuccotti et al . , 2011) . maurizio Zuccotti( University of Parma , Parma , Italia )menunjukkan bahwa oosit tikus dewasadapat diklasifikasikan menjadi dua utamakelompok tergantung pada kromatin merekakonfigurasi dalam profase meiosis . sebuahoosit dapat diklasifikasikan sebagai ' dikelilinginucleolus ' ( SN ) jika memiliki cincinHeterochromatin Hoechst - positif di sekitarnucleolus nya , atau sebagai 'non - dikelilinginucleolus ' ( NSN ) jika tidak memiliki cincin dankromatin yang lebih tersebar . sepenuhnyatumbuh antral SN oosit aterm lengkappembangunan. Sebaliknya , sepenuhnyatumbuh antral NSN oosit penangkapanpembangunan pada tahap dua-sel . olehmembandingkan Transkriptome dari SN( perkembangan kompeten ) dan NSN( kompeten ) oosit , Maurizio Zuccottimampu mengkarakterisasi molekulsignature kompetensi perkembangan( Zuccotti et al . , 2012) . Misalnya ,OCT4 adalah menurunkan regulasi pada oosit NSNdan dengan demikian dapat dianggap sebagai penandauntuk kompetensi perkembanganoosit tikus .aktivasi telurSetelah ovulasi , oosit harus mampumemulai embriogenesis jika merekadibuahi . Aktivasi telur melibatkankembalinya dan penyelesaian meiosis ,terjemahan protein dari yang tersimpanmRNA ibu , degradasi lainnyamRNA ibu dan perubahanamplop vitelline . Kebanyakan acara selamaaktivasi telur dapat dipicu olehKenaikan transien dalam sitosol Ca2 + dalam semuaspesies yang dipelajari sejauh ini. Namun, dalamdua yang paling banyak digunakan model genetikperkembangan biologi ( Drosophila danC. elegans ) , peristiwa yang berkaitandengan fusi sperma-telur dan aktivasi telurrelatif kurang dipahamikarena masalah mematikan pasca - embriorumit layar mutasi sebelumnya.Menggabungkan pendekatan proteomik danlayar genetik , kelompok MarianaWolfner ( Cornell University , Ithaca ,NY ) meneliti hubunganantara dikenal gen aktivasi telurdan perubahan fosforilasipola yang terjadi pada saat aktivasi telurpada Drosophila melanogaster . menggunakantranscriptomic dan proteomikapendekatan , mereka mengidentifikasi 4171transkrip yang menjadi polyadenylateddan 311 protein yang mengubah merekanegara fosforilasi selama teluraktivasi . Karya mereka menunjukkan bahwaSarah ( calcipressin ) dan Ca2 + -diaktifkan fosfatase kalsineurin adalahdiperlukan untuk APC / C - dependent4322 Journal of Cell Sains 126 ( 19 )Journal of Cell Sciencedegradasi Cortex (a - spesifik meiosisCDC20 ) pada saat aktivasi telur ( Krauchunaset al . , 2013) . Kalsineurin dikenalmemediasi rilis dari II penangkapan metafasedi Xenopus ( tetapi tidak dalam tikus ) telur, tapisebagai Mariana Wolfner menunjukkan di sini ,kalsineurin mungkin menengahimelepaskan dari metafase I di Drosophilamelalui dampaknya pada APC / C ,menunjukkan peran dilestarikan untukkalsineurin selama aktivasi telur .Argumen lain dalam mendukungperan dilestarikan untuk kalsineurin selamaaktivasi telur berasal dari datadisajikan oleh Mark Levasseur( Newcastle University , Newcastle , Inggris )yang menunjukkan kalsineurin yang jugamenengahi metafase saya ditangkap olehFaktor sitostatik ( CSF ) dalam urochordates( ascidian ) dengan mengatur APC / C. itupendekatan proteomik dilakukan olehMariana Wolfner dalam genetik sepertiModel penurut menawarkan kemungkinanuntuk mengidentifikasi berbagai pelakuaktivasi telur dan memvalidasi mereka denganknockdown dari masing-masing proteindiidentifikasi . Jika jalur yang melibatkanCa2 + sebagian besar dilestarikan selamaDrosophila telur aktivasi ( Pesin danOrr - Weaver , 2007; Sackton et al , 2007. ;Yamamoto et al , 2008; . Dumollard et al , .2011) , pendekatan proteomikdilakukan oleh Mariana Wolfner danpeneliti Drosophila lain akan membantuuntuk memberi cahaya baru pada proses yangmendukung aktivasi telur .aktivasi spermaSatu sesi pertemuan itu dikhususkansperma , mitra telur dipembuahan. Harvey Florman ( UniversitasMassachusetts Medical School ,Worcester, Amerika Serikat ) diuraikan bagaimana spermabelajar untuk menjadi subur . Pada mamalia , spermatidak subur ketika dirilis oleh laki-laki .Selama perjalanan mereka melalui saluran telur ,mereka terkena faktor-faktor yang berasaldari telur dan reproduksi wanitasaluran , yang merangsang motilitas sperma danmenjadi semakin subur . HarveyFlorman mempresentasikan data dari kelompoknyadiperoleh dari profil transkripsi dalamsaluran telur bertujuan untuk mengidentifikasi saluran telurregulator yang mengontrol kesuburan sperma .Mereka menemukan 93 gen yang ekspresinyameningkat pada saluran telur lebih daritiga kali lipat pada hari estrus . antaramereka , dua belas telah diklasifikasikan sebagai selpermukaan atau protein disekresikan yang bisamerupakan kandidat yang baik untuk mempengaruhikesuburan sperma .Andrew Singson ( Rutgers University,Picaraway , USA ) mempresentasikan data yangdiperoleh dengan menggunakan nematoda C. elegansyang bertujuan untuk memahamimekanisme aktivasi gamet danpembuahan. C. elegans adalah sangat baikmodel untuk fisiologi reproduksidan memiliki keuntungan bahwa mutan yanghanya mempengaruhi sperma atau telur dapat diisolasidan dipelihara . Analisis genetik memilikimengidentifikasi beberapa gen yang pentinguntuk kesuburan pada sperma atau oosit ( Singsonet al . , 2008) . Beberapa gen yang berfungsidalam sperma diidentifikasi dan diklasifikasikansebagai kelompok Spe ( spermatogenesiscacat ) . Andrew Singson berbicara tentangmutan spe - 38 mereka diperoleh bahwatidak bisa masuk oosit meskipun langsunghubungi . Berdasarkan analisis mutan ,ia mengidentifikasi SPE - 38 sebagai sebuah transmembranprotein yang berinteraksi dengan Ca2 + yang -permeabel saluran TRP-3/SPE41 danmengatur lokalisasi ( Singaraveluet al . , 2012 ) . Karya ini akan memungkinkanuntuk lebih memahami sperma - oositinteraksi dan bisa melengkapiPenelitian kesuburan pada spesies lain .Ca2 + sinyalSperma masuk memicu Ca2 + gelombang ditelur hampir setiap spesies , yaitudianggap diinduksi baik oleh pengikatansperma pada reseptor sperma pada telurpermukaan atau dengan pelepasan larutFaktor sperma setelah fusi dengan sel telur .Bukti untuk apa yang disebut 'faktor sperma ' iniTeori berasal dari mamalia , seperti disajikandalam pembicaraan oleh Karl Swann ( CardiffUniversity, Cardiff , Inggris Raya ) .Dia menunjukkan bahwa fosfolipase Cf( PLCf ) adalah faktor sperma mamaliadan muncul untuk menghasilkan Ca2 + yang -melepaskan utusan dari InsP3phosphatidylinositol ( 4,5) - bifosfat[ PtdIns ( 4,5) P2 ] pada intraselulermembran , bukan dari plasmaPtdIns membran ( 4,5) P2 , seperti halnyauntuk lainnya mamalia PLC isozim ( Yuet al . , 2012) . Namun, tidak jelas padahadir apakah mekanisme ini adalah bermaindalam filum lainnya . Ryusaku Deguchi ( MiyagiUniversitas Pendidikan , Sendai , Jepang )menunjukkan gambar hidup sperma masuk dalamubur-ubur telur, yang jelas menunjukkan bahwafusi sperma dengan sel telur adalahsegera diikuti oleh Ca2 + gelombang .Pengamatan ini menunjukkan bahwa pada ubur-ubur ,seperti pada mamalia , sperma akan merilisfaktor larut ke dalam sitosol telur ,yang kemudian menginduksi pelepasan Ca2 + .Dia kemudian menjelaskan mekanisme yangmencegah polispermia di ubur-ubur , initerdiri dari penindasan sperma - telurfusi dan penghambatan reversibeltarik sperma ( KONDOH et al . , 2006) .Landak laut telur telah menjadi favoritmodel untuk mempelajari Ca2 + intraselulersinyal untuk lebih dari 30 tahun . Di sini ,intraseluler Ca2 + rilis dimediasi olehInsP3 , cADPR dan NAADP , dan digunakanoleh telur untuk meningkatkan sitosol Ca2 + tingkat .Para Ca2 + saluran yang ditargetkan olehInsP3 ( reseptor InsP3 yaitu ) dan cADPR(yaitu reseptor ryanodine ) telahdikenal untuk beberapa waktu , namun targetNAADP tetap sulit dipahami sampai saat ini( Hooper dan Patel , 2012) . Sandip Patel( University College London , Inggris )rinci sejarah NAADPdependentCa2 + sinyal di lautlandak telur. Dia menggambarkan penemuan inidari sebuah kelas baru dari Ca2 + - permeabelsaluran , saluran dua - pori ( TPC )sebagai target NAADP kemungkinan . Itu jugamembahas bagaimana prinsip-prinsip NAADPsinyal dalam telur dapat diterapkan untukkisaran sel lainnya . Isabela Ramos( Brown University , Providence, Amerika Serikat )disajikan pekerjaannya pada eratoosit laut terkait , yang,Berbeda dengan laut telur landak , mudahsetuju untuk pematangan in vitro , sehinggamemungkinkan knockdown proteinsetelah injeksi morpholino antisenseoligonukleotida . Dengan merobohkanTPCs pada oosit sepenuhnya dewasa , diamenunjukkan peran mereka selama awalpembangunan. Oleh karena itu , bintang lautoosit mungkin membuktikan menjadi sangat bergunamodel untuk karakterisasi molekulerCa2 + yang menandakan mesin dalamechinoderm oosit .perspektifSama seperti studi perkembanganmekanisme selama embriogenesis( ' EvoDevo ' ) telah membantu untuk menjelaskanbagaimana perkembangan mekanisme memilikiberkembang di metazoans , sebuah penelitian serupamekanisme reproduksi( ' EvoRepro ' ) akan membantu kita untuk memahamibagaimana mereka telah diadaptasi atau dipertahankanselama evolusi hewan. Secara historis,model utama digunakan untuk mempelajari oositpematangan dan pemupukan adalahhewan yang setuju untuk in vitrofertilisasi in vitro dan pematangan.Model genetik tidak memberikan banyakData fungsional karena homozigotmutan untuk faktor ibu pentingterkandung dalam oosit sulit untukmendapatkan dan mempertahankan . pertemuan iniJurnal Cell Sains 126 (19) 4323Journal of Cell Sciencemengungkapkan bahwa situasi kiniberubah dengan pengetahuan genomdari model non - genetik dari cnidaria ,echinodermata , ascidian atau sapi .Data genom dan transcriptomic dariini berbagai jenis hewan sekarangmemungkinkan untuk identifikasi proteomikatelur faktor dan memungkinkan merekaknockdown tertentu dalam telur yangsetuju untuk pematangan in vitro menggunakanpendekatan, seperti RNAi dan mopholinoantisense oligonukleotida . Contohnya adalahXenopus , mouse , sapi , ascidian ,laut dan ubur-ubur telur . EvoReproStudi akan mendapatkan keuntungan yang besar dari inisumber molekul baru yang memungkinkanpeneliti untuk membandingkan sejumlah besarspesies yang mencakup lebihsejumlah perwakilan filum dalam rangkauntuk mengungkap evolusimekanisme reproduksi seksual .Ucapan Terima KasihPara penulis mengucapkan terima kasih kepada penyelenggara dan