Klyvning: Anmärkningar om klyvning
Klyvning: Anmärkningar om klyvning!
Klyvning är en fas av intensifierad kemisk aktivitet och transformation av molekyler jämfört med betingelserna i ett obefruktat ägg. Dessutom ger de energi som ger kataboliska aktiviteter de anabola aktiviteterna ett delaktigt tillförsel av råmaterial för biosyntesen av makromolekyler av DNA, RNA, proteiner, lipider och polysackarider som krävs av klyvningsägget för mitosen.
Image Courtesy: upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/fb/Chicken_Egg_without_Eggshell_5859.jpg
1. Energikrav för klyvning:
För slutförandet av klyvning krävs den kemiska energin som krävs i form av ATP-molekyler. Dessa molekyler tillverkas i mitokondrier och oplasm under enzymatisk anaerob (glykolys) och aerob (Krebs cykel) oxidation av äggula glykogen och annan aerob energi som ger kemiska molekyler ägg (katabolisk aktivitet).
Mängden aktiv cytoplasma ökar under hela klyvningsperioden och följaktligen ökar andningshastigheten stadigt.
2. Syntes av deoxiribonukleinsyra (DNA):
Under klyvning sker en stadig ökning av kärnmaterialet på bekostnad av cytoplasma. Antalet kärnor fördubblas med varje ny division av blastomerer och denna ökning innebär en ökning av DNA, men mängden DNA kvarstår emellertid konstant per kärna.
Under de tidiga utvecklingsfaserna finns en ökning av kromosomalt DNA från materialet i ägget. Det finns flera möjliga källor till sådant material - den viktiga källan är äggets cytoplasma.
En del av det cytoplasmatiska DNA-materialet finns i mitokondrierna (Tyler, 1967), några i äggula-blodplättarna (Brachet, 1968) och frigjordes under nedbrytningen av blodplättar. DNA kan emellertid syntetiseras i klyvningsägget direkt från prekursorerna med låg molekylvikt.
Således har man dragit slutsatsen att snabb bildning av nya kromosomer under klyvning möjligen använder sig av cytoplasmatisk DNA (Grant 1958 och Moore 1962). Det är emellertid fortfarande inte klart att de antingen används som sådana eller delas upp i enklare enheter innan de införlivas i kärnkromosomalt DNA.
3. Syntes av ribonukleinsyra (RNA):
Under tidig klyvning, för att interfasen är kortvarig, förblir det kromosomala DNAet upptaget i sin egen duplicering och existerar i ett aktivt tillstånd. Därför förekommer ingen eller liten transkription av någon form av RNA under perioden av tidig klyvning. Nukleolus är platsen för ribosomal RNA men denna organoid är helt frånvarande i ägg av groda och havsborre under klyvning (Brown 1966), därför produceras ingen ribosomal RNA.
Nukleolerna återkommer i kämorna av blastomerer vid gastrulans start, följaktligen ökar syntesen av ribosomal RNA drastiskt. Messenger-RNA och överförings-RNA är emellertid inte nödvändiga för klyvning eller åtminstone i de senare stegen av klyvning. Varje messenger-RNA som produceras under klyvning förblir inaktiv eller "maskerad", liknande budbärarens RNA i befrukat ägg.
Mammaliska embryon skiljer sig påfallande från de flesta andra embryon (t ex de hos tagghudingar, teleostar, amfibier), inte bara för att kräva en yttre källa för embryogenes, utan även vid förekomsten av RNA-syntesen (dvs transkription). I dem startas transkription av olika typer av rRNA och tRNA från embryotypens tvåcellsteg. Syntes av mRNA har inte visat sig slutgiltigt i tidiga embryon (Austin och Short, 1972).
4. Proteinsyntes:
Behandlingsprocessen leder till en spektakulär ökning av proteinsyntesen och detta fortsätter under hela klyvningsperioden. Om klyvningsäggen behandlas med puromycin, som hämmar RNA-beroende proteinsyntes, stannar klyvningen omedelbart. Detta indikerar att proteinsyntes är oumbärlig för klyvning att äga rum.
Klyvningsägget kräver strukturella, enzymatiska och regelbundna proteiner för sitt olika sätt att fungera. Strukturella proteiner behövs som byggstenar för nytt cellmembran eller kortikal cytoplasma.
Enzymatiska proteiner behövs för duplicering av kromosomalt DNA och för att styra metabolismen av klyvning som helhet. De vanliga proteinerna förblir associerade med DNA-molekyler och är ansvariga för det senare beteendet hos den senare under embryonisk utveckling.
Alla dessa proteintyper syntetiseras under ledning av förformade messenger-RNA-molekyler under den tidiga klyvningen. I däggdjur ökar hastigheten för proteinsyntes drastiskt från ZZ: till blastula-scenen, vilket eventuellt sammanfaller med den första stora användningen av RNA-templet från embryoets egna genom (Austm and Short, 1972).
Betydelsen av klyvning innefattar följande aspekter. Subdivision av det embryogenetiska substratet i en grupp av celler, förberedelse för och ibland även inledandet av processen med celldifferentiering eller diversifiering och skapandet av ett cellaggregat (blastu) a genom aktiviteten av morfogenetiska processer kan utsättas för ytterligare morfologiska processer förändringar.
