Sự phân hóa của trứng trước lúc thụ tinh

Độc giả đọc bài viết: Thế nào là cơ sở di truyền của sự phân hóa sẽ bao quát nội dung về sự phân hóa sơ cấp trong một quá trình biệt hóa tế bào.

Hiện tại người ta đã biết, ở động vật sự phân hóa hình thái sơ cấp được xác định bởi cấu trúc bào chất của trứng và lớp ngoài của nó     (lớp vỏ). Ví dụ, những trứng không nhân của một số lưỡng cư và động vật không xương sống sau khi hoạt hóa vẫn duy trì được khả năng phát triển đến giai đoạn phôi nang (blastula). Lớp vỏ bị gián đoạn về phương diện chức năng. Nó có đới động vật, từ đó hình thành ngoại bì (ectoderm), đới “liềm xám” ở đây đặt nền móng cho trung phôi bì “mesoderm” và từ đó hình thành phôi dạ (gastrulation), đới sinh dưỡng tạo thành phôi nội bì (entoderm). Bởi vậy, tế bào trứng đã được phân hóa từ trước khi thụ tinh. Sau khi thụ tinh, trứng còn biểu hiện sự phân hóa tinh tế hơn xác định sự phát triển của phôi ở giai đoạn sớm.

Quá trình phân cắt trứng và tạo phôi nang ở gà
Quá trình phân cắt trứng và tạo phôi nang ở gà

 

Các tế bào phôi xuất hiện bằng nguyên phân chứa trong bộ gen giống nhau, nhưng kích thước các phân của lớp vỏ và bào chất trong chúng thì không giống nhau (Hình 1). Do đó chúng có bào chất với tổ chức khác nhau có thể điều hòa việc dịch mã gen khác nhau trong các tế bào phôi khác nhau và bởi vậy có thể ảnh hưởng tới quá trình phân hóa.

Ở phần di truyền ngoài nhân, chúng ta biết về sự xác định di truyền các đặc điểm của bào chất ảnh hưởng lên sự phát triển các tính trạng ở đời sau. Chẳng hạn, tính chất quay trái của vân xoắn ốc sên. Tính phổ biến rộng rãi của hiện tượng trinh sinh ở động vật và thực vật là bằng chứng xác nhận rằng kiểu gen cơ thể mẹ có khả năng đảm bảo sự sinh sản bình thường ra đời sau.

Cần nói rằng, kiểu gen của mẹ thông thường không trùng với kiểu gen của tế bào trứng. Khi hình thành tế bào trứng có sự tham gia của tất cả bộ gen cơ thể mẹ lưỡng bội . Sau khi phân bào giảm nhiễm thì mới có bộ gen đơn bội. Song trong tế bào chất còn có những sản phẩm gen được tạo nên bởi cơ thể mẹ lưỡng bội và những cấu trúc được hình thành trong quá trình sinh trưởng. Chính chúng đảm bảo cho những pha đầu tiên của sự phát triển trứng, là thông tin được chuẩn bị sớm hơn bởi cơ thể mẹ, đặc biệt là dưới dạng ARN thông tin có khả năng làm khuôn mẫu cho sự tổng hợp Protein trong quá trình phát triển phôi. Chẳng hạn như trong phôi ếch Xenopus laevis ở giai đoạn phôi nang muộn. , chỉ mARN được trứng tổng hợp ở giai đoạn “chổi rửa ống nghiệm” là có hoạt tính về phương diện chức năng. Còn ở giai đoạn phôi nang muộn mới bắt đầu tổng hợp mARN do hoạt hóa bộ gen của phôi. Ngoài ra , các cơ quan trong bào chất của tế bào có những acid nucleic riêng của mình, có khả năng mã hóa như ADN và ARN của nhân.