Un cigoto ( / ˈ z aɪ ˌ ɡ oʊ t / ; del griego antiguo ζυγωτός (zygōtós) 'unido, uncido', de ζυγοῦν (zygoun) 'unir, uncir') [1] es una célula eucariota formada por un evento de fertilización entre dos gametos . El genoma del cigoto es una combinación del ADN de cada gameto y contiene toda la información genética de un nuevo organismo individual. La fusión sexual de células haploides se llama cariogamia , cuyo resultado es la formación de una célula diploide llamada cigoto o zigospora.
Los zoólogos alemanes Oscar y Richard Hertwig hicieron algunos de los primeros descubrimientos sobre la formación de cigotos animales a finales del siglo XIX.
El cigoto es la etapa más temprana del desarrollo. En los seres humanos y en la mayoría de los demás organismos anisógamos , el cigoto se forma cuando un óvulo y un espermatozoide se unen para crear un organismo nuevo y único.
La formación de un cigoto totipotente con el potencial de producir un organismo completo depende de la reprogramación epigenética . La desmetilación del ADN del genoma paterno en el cigoto parece ser una parte importante de la reprogramación epigenética. [2] En el genoma paterno del ratón, la desmetilación del ADN, particularmente en los sitios de citosinas metiladas, es probablemente un proceso clave para establecer la totipotencia. La desmetilación involucra los procesos de reparación por escisión de bases y posiblemente otros mecanismos basados en la reparación del ADN. [2]
En la fecundación humana , un óvulo liberado (un ovocito secundario haploide con copias cromosómicas replicadas) y un espermatozoide haploide ( gameto masculino ) se combinan para formar una única célula diploide llamada cigoto. Una vez que el espermatozoide único se fusiona con el ovocito, este último completa la división de la segunda meiosis formando una hija haploide con solo 23 cromosomas, casi todo el citoplasma y el pronúcleo masculino . El otro producto de la meiosis es el segundo cuerpo polar con solo cromosomas pero sin capacidad de replicarse o sobrevivir. En la hija fecundada, el ADN se replica luego en los dos pronúcleos separados derivados del espermatozoide y el óvulo, lo que hace que el número de cromosomas del cigoto sea temporalmente diploide 4n . Después de aproximadamente 30 horas desde el momento de la fecundación, una fusión de los pronúcleos y una división mitótica inmediata producen dos células hijas diploides 2n llamadas blastómeros . [3] Entre las etapas de fertilización e implantación , el embrión en desarrollo a veces se denomina concepto preimplantacional . Esta etapa también se ha denominado preembrión en los discursos legales, incluida la relevancia para el uso de células madre embrionarias. [4] En los EE. UU., los Institutos Nacionales de Salud han determinado que la clasificación tradicional de embrión preimplantacional sigue siendo correcta. [5]
Después de la fertilización, el concepto viaja por la trompa de Falopio hacia el útero mientras continúa dividiéndose [6] sin aumentar realmente de tamaño, en un proceso llamado segmentación . [7] Después de cuatro divisiones, el concepto consta de 16 blastómeros, y se conoce como mórula . [8] A través de los procesos de compactación, división celular y blastulación, el concepto toma la forma del blastocisto hacia el quinto día de desarrollo, justo cuando se acerca al sitio de implantación. [9] Cuando el blastocisto eclosiona de la zona pelúcida , puede implantarse en el revestimiento endometrial del útero y comenzar la etapa de gastrulación del desarrollo embrionario.
El cigoto humano ha sido editado genéticamente en experimentos diseñados para curar enfermedades hereditarias. [10]
En los hongos, esta célula puede luego entrar en meiosis o mitosis dependiendo del ciclo de vida de la especie. [ cita requerida ]
En las plantas, el cigoto puede ser poliploide si la fecundación ocurre entre gametos no reducidos meióticamente.
En las plantas terrestres , el cigoto se forma dentro de una cámara llamada arquegonio . En las plantas sin semillas, el arquegonio suele tener forma de matraz, con un cuello largo y hueco por donde entra el espermatozoide. A medida que el cigoto se divide y crece, lo hace dentro del arquegonio. [ cita requerida ]
El cigoto puede dividirse asexualmente por mitosis para producir descendencia idéntica. [ cita requerida ]
Un cigoto de Chlamydomonas contiene ADN de cloroplasto (cpDNA) de ambos progenitores; estas células son generalmente poco frecuentes, ya que normalmente el cpDNA se hereda de forma uniparental del progenitor de tipo de apareamiento mt+. Estos raros cigotos biparentales permitieron el mapeo de los genes del cloroplasto por recombinación. [ cita requerida ]