Un gameto ( / ˈɡæm iːt / ; del griego antiguo γαμετή ( gametḗ ) 'esposa', en última instancia del griego antiguo γάμος ( gámos ) ' matrimonio') es una célula haploide que se fusiona con otra célula haploide durante la fertilización en organismos que se reproducen sexualmente . [1] Los gametos son las células reproductivas de un organismo , también denominadas células sexuales . [2] El nombre gameto fue introducido por el citólogo alemán Eduard Strasburger en 1878. [3]
Los gametos de ambos individuos que se aparean pueden ser del mismo tamaño y forma, una condición conocida como isogamia . Por el contrario, en la mayoría de las especies, los gametos son de diferentes tamaños, una condición conocida como anisogamia o heterogamia que se aplica a los humanos y otros mamíferos. El óvulo humano tiene aproximadamente 100.000 veces el volumen de un solo espermatozoide humano. El tipo de gameto que produce un organismo determina su sexo [4] y establece las bases para los roles sexuales y la selección sexual . [5] En los humanos y otras especies que producen dos tipos de gametos morfológicamente distintos, y en los que cada individuo produce solo un tipo , una hembra es cualquier individuo que produce el tipo de gameto más grande llamado óvulo , y un macho produce el tipo más pequeño, llamado espermatozoide o espermatozoide. Los espermatozoides son pequeños y móviles debido a la presencia de una estructura en forma de cola, el flagelo , que proporciona propulsión. En contraste, cada óvulo es relativamente grande y no móvil. [2]
La ovogénesis , el proceso de formación de gametos femeninos en animales, implica la meiosis (incluida la recombinación meiótica ) de un ovocito primario diploide para producir un óvulo haploide . La espermatogénesis , el proceso de formación de gametos masculinos en animales, implica la meiosis en un espermatocito primario diploide para producir espermatozoides haploides . En los animales, los óvulos se producen en los ovarios de las hembras y los espermatozoides se desarrollan en los testículos de los machos. Durante la fertilización, un espermatozoide y un óvulo, cada uno con la mitad de la información genética de un individuo, se unen para formar un cigoto que se desarrolla en un nuevo organismo diploide . [2]
Se acepta generalmente que la isogamia es el estado ancestral del que evolucionaron la anisogamia y la oogamia , aunque su evolución no ha dejado registros fósiles. [6] [7] [8] Casi invariablemente hay sólo dos tipos de gametos, y todos los análisis muestran que los gametos de tamaño intermedio se eliminan debido a la selección. [9] [10] Dado que los gametos de tamaño intermedio no tienen las mismas ventajas que los pequeños o grandes, [11] les va peor que a los pequeños en movilidad y cantidad, y peor que a los grandes en oferta. [12]
A diferencia de un gameto, que tiene un solo juego de cromosomas, una célula somática diploide tiene dos juegos de cromosomas homólogos , uno de los cuales es una copia del juego de cromosomas del espermatozoide y el otro una copia del juego de cromosomas del óvulo. La recombinación de los genes durante la meiosis asegura que los cromosomas de los gametos no sean duplicados exactos de ninguno de los juegos de cromosomas que llevan los cromosomas diploides parentales, sino una mezcla de los dos. [13]
Los gametos artificiales, también conocidos como gametos derivados in vitro (IVD), gametos derivados de células madre (SCDG) y gametos generados in vitro (IVG), son gametos derivados de células madre . El uso de tales gametos artificiales "necesariamente requeriría técnicas de FIV ". [14] La investigación muestra que los gametos artificiales pueden ser una técnica reproductiva para parejas masculinas del mismo sexo, aunque todavía se requeriría una madre sustituta durante el período de gestación. [14] Las mujeres que han pasado la menopausia pueden ser capaces de producir óvulos y tener hijos genéticamente relacionados con gametos artificiales. [14] Robert Sparrow escribió, en el Journal of Medical Ethics , que los embriones derivados de gametos artificiales podrían usarse para derivar nuevos gametos y este proceso podría repetirse para crear múltiples generaciones humanas en el laboratorio. [15] Esta técnica podría usarse para crear líneas celulares para aplicaciones médicas y para estudiar la herencia de trastornos genéticos . [15] Además, esta técnica podría utilizarse para mejorar la calidad de vida de los seres humanos mediante la cría selectiva de un genoma deseado o utilizando tecnología de ADN recombinante para crear mejoras que no han surgido en la naturaleza. [15]
Las plantas que se reproducen sexualmente también producen gametos. Sin embargo, dado que las plantas tienen un ciclo de vida que implica la alternancia de generaciones diploides y haploides, existen algunas diferencias con los ciclos de vida de los animales. Las plantas utilizan la meiosis para producir esporas que se desarrollan en gametofitos haploides multicelulares que producen gametos por mitosis. En los animales no existe una fase haploide multicelular correspondiente. Los espermatozoides de las plantas que se reproducen mediante esporas se forman por mitosis en un órgano del gametofito conocido como anteridio y los óvulos por mitosis en un órgano con forma de matraz llamado arquegonio . [16] Los espermatozoides de las plantas son sus únicas células móviles, a menudo descritas como flageladas, pero más correctamente como ciliadas. [17] Los briofitos tienen 2 flagelos, las colas de caballo tienen hasta 200 y los espermatozoides maduros de la cícada Zamia pumila tienen hasta 50.000 flagelos. [18] Las cícadas y el Ginkgo biloba son las únicas gimnospermas con espermatozoides móviles. [17] En las plantas con flores , el gametofito femenino se produce dentro del óvulo dentro del ovario de la flor. Cuando madura, el gametofito haploide produce gametos femeninos que están listos para la fertilización. El gametofito masculino se produce dentro de un grano de polen dentro de la antera y no es móvil, pero puede distribuirse por el viento, el agua o vectores animales. Cuando un grano de polen aterriza en un estigma maduro de una flor, germina para formar un tubo polínico que crece por el estilo hasta el ovario de la flor y luego hasta el óvulo. El polen luego produce núcleos de esperma no móviles por mitosis que son transportados por el tubo polínico hasta el óvulo donde se liberan para la fertilización del óvulo.
Los embarazos provocados por medio de gametos artificiales requerirían necesariamente
técnicas
de FIV.