نشاط الجنين على المستوى الجزئي في مرحلة التشطر وتشكل الأريمة

تمتلك بيضة البرمائيات حتى وقت إخصابها كمية كبيرة من المدخرات المخية , وبالإضافة الى كمية كبيرة من الـ RNA وبعض البروتينات التي تم تركيبها خلال مرحلة تكون البيضة Oogenesis  , والواقع فإن الخلية البيضية تدخر هذه المواد لتلبية احتياجات الجين اللاحقة في مرحلة التشطر , بخلاف ذلك فإن بيضة الثدييات لا تحتوي تقريبا على مح وفيها كميات قليلة نسبيا من الـ RNA والبروتينات . إن هذه الفروقات في بنية البيضة تبدى تأثيرا عميقا في خصائص تركيب المواد (الاصطناع) في مرحلة التشطر , كما أن النشاط الكيميائي الحيوي لأجنة الثدييات في هذه المرحلة يختلف بشدة عنه في أجنة البرمائيات , أما أجنة الطيور فإنها غير مدروسة بشكل مقبول في هذه المرحلة , بحيث لا يمكن إدراجها في هذا العرض .

إن اصطناع DNA الصبغيات في مرحلة التشطر هو السمة المشتركة لكافة الأنواع,          

وباعتبار أن هذه العملية تتطلب وجود الذخيرة الوراثية للأب فإن اصطناع  DNA لا يمكن أن يتم مبكرا خلال تشكل البيضة . إن بعض البروتينات تكون محتواه بكمية قليلة ويستخدمها الجنين خلال التشطر , أما البروتينات الضرورية لعملية تقسم الخلايا فيتم اصطناعها بقدر الحاجة , ولقد أثبتت البحوث التي تم فيها استخدام المثبطات في المراحل المبكرة أهمية اصطناع البروتينات والـ DNA  الآخذ في التشطر , إذ أن استخدام مثبطات اصطناع هذه المواد , وعلى سبيل المثال فإن معالجة البيوض بمادة البيروميسين Puromycin  التي تثبط عملية تركيب البروتين , بإيقافها نقل الحموض الأمينية بواسطة TRNA  الي الجسيمات المتعددة (الجسيمات الربيبة المرتبطة الى الـ MRNA ) , هذه المعالجة تؤدي الى إيقاف عمليات التشطر .

وفيما يتعلق باصطناع الـ RNA فإن هذا الأمر يبدو معقدا بالمقارنة مع اصطناع الـ DNA, وخاصة إذا أجرينا مقارنة لهذا الاصطناع في الأنواع المختلفة , وسوف نستعرض هنا الأنواع الثلاث الأساسية للـ RNA أحد هذه الأنواع هو الحمض النووي الريبي الرسول Messenger  (MRNA) , وهذا النوع يلعب دور وسيط مباشر بين المعلومات الوراثية المتضمنة في جزيئة الـ DNA , والبروتينات المتخصصة التي يتم اصطناعها وفق المعلومات التي يحملها جزئ الـ MRNA ترتبط الجسيمات الريبية مع جزيئة الـ MRNA ليشكلوا معا الجسيمات المتعددة Polysome  , وعلى الجسيمات المتعددة يتم تركيب البروتينات , أما الحمض النووي الريبي للجسيمات الريبية (RNA  Ribosomal  (r RNA فهو يشكل 80% من محتوى RNA  في الخلية , ويدخل هذا النوع من الـ RNA في بنية الجسيمات الريبية ,ويعرض الآن أربعة أنواع من الـ r RNA  في الجسيمات الريبية لحقيقيات النوى تختلف عن بعضها بمعاملات الترسيب Sedimentation  وهي 5, 5.8 , 18, 28 – S  ويتم تركيب r RNA  في النوية Nucleolus  , أما النوع الثالث من الأنواع الأساسية RNA فلا تشكل كميته في الخلية أكثر من 0.05 من مجموع كمية الـ RNA  و مع ذلك فهو يعتبر أكثر الأنواع الثلاثة أهمية في عملية تركيب البروتين , وهذا النوع هو الحمض النووي الريبي الناقل RNA  transfer  (t RNA)  وهو يربط إليه الحموض الأمينية لينقلها الى الجسيمات المتعددة حيث تتم عملية تركيب البروتين .

يتم خلال عملية تكون البيوض في البرمائيات تركيب وادخار كميات كبيرة من الـ t RNA  والـ r RNA  , وفي مرحلة الخيوط الثخينة من الانقسام المنصف تكون عملية تركيب الـ r RNA  , مسبوقة بتضخيم amplification  مورثات الجسيمات الريبية المسؤولة عن نسخ الـ r RNA  , إذ يزداد عدد نسخ هذه المورثات من 2000 حتى 2 مليون تقريبا , وتترفق هذه العملية مع ظهور أكثر من 1000 نوية مستقلة في مرحلة التشطر يتشكل عند أجنة البرمائيات كمية قليلة جدا من الـ RNA  الى أن يدخل الجنين في مرحلة الاريمة و عندها يبدأ بتركيب كميات كبيرة من الـ m RNA  والـ t RNA  , وفي مرحلة التشطر تختفي النويات ولكنها تظهر من جديد في مرحلة تكون المعيدة , ويستأنف تركيب الـ r RNA  من جديد , وإذا تمت معالجة الجنين بالمضاد الحيوي D  Actinomycin   الذي يثبط تركيب الـ RNA  فإن هذه المعالجة لا تؤثر على الجنين في مرحلة التشطر وتشكل الأريمة , ولكن بعد هذه المرحلة تؤدي المعالجة الى حدوث شذوذ في التكون , كما يتوقف التشكل اللاحق , ولقد لوحظ أن أجنة الضفدع عديم الذنب Xenopus  التي حدثت بها طفرة ,وأصبحت مجردة النويات تتكون بشكل طبيعي حتى مرحلة تكون المعيدة , إن خصائص علمية تركيب RNA  وكذلك رد فعل الأجنة تجاه مثبطات تركيب الـ RNA بالإضافة الى أثر الطفرات الضارة ,كل هذه الأمور تسمح لنا بالاستنتاج أن كمية الـ RNA  المحتواة في بيضة البرمائيات تكون كافية للتكون في مرحلة التشطر وتشكل الأريمة , غير أن التبدلات العميقة في مرحلة تكون المعيدة وما يحدث فيها من إعادة توزع الخلايا , كل ذلك يتطلب مشاركة مورثات الأب بالإضافة الى مورثات الأم .

ويبدأ تركيب الـ RNA  في جنين الثدييات (الفأر) في مرحلة الخليتين , والى مرحلة الخلايا ألأربع يتم تركيب كل الانماط الأساسية للـ RNA  وبشكل مطابق فغن النويات تكون محتوات في نوى الخلايا خلال مرحلة التشطر حساسا للتأثير التثبيطي للأكتينوميسين D , ومع أن تركيب الـ RNA  عند جنين الثدييات يبدأ مبكرا , فإن المعطيات المتوفرة خلال الأجنة المتشكلة بكريا وحول بعض الأجنة الطافرة لغاية مرحلة الكيسة الأريمية تسمح الاستنتاج أن مورثات الأم والـ RNA  الموجود مسبقا في البيضة يمكنها أن تنجز كثيرا من الوظائف في مراحل التكون المبكرة.

المصدر

الدين ، حسن ناصر . مقدمة في علم الجنين .جامعة ناصر – كلية العلوم – قسم علوم الحياة.