Кіріспе

Эмбриологияда, жасушалардың бөлінуі – ұрықтанғаннан кейінгі эмбрионның ерте даму кезеңіндегі жасушалардың көбейіп бөлінуі. Көптеген түрлердің зиготалары айтарлықтай жалпы өсусіз, қарқынды жасушалық циклдардан өтеді, нәтижесінде бастапқы зиготамен шамалас мөлшердегі жасушалар жиынтығы пайда болады. Бөлінуден туындаған жасушалар бластомерлер деп аталады және олар морла деп аталатын тығыз массаны құрайды. Бөліну бластуланың немесе сүтқоректілерде бластоцистаның қалыптасуымен аяқталады. Көбінесе жұмыртқаның сарысының мөлшеріне байланысты, бөліну толық (холобластық) немесе жартылай (меробластық) болуы мүмкін. Жұмыртқаның сарысы ең көп шоғырланған бөлігі өсімдік полюсі деп, ал оған қарама-қарсы бөлігі жануар полюсі деп аталады. Бөліну, цитоплазмалық массаны арттырмай, жасушалардың саны мен ядролық массаны арттыру арқылы жасушалардың бөлінуінің басқа түрлерінен ерекшеленеді. Яғни, әрбір кезекті бөліну кезінде, әр жаңа жасушадағы цитоплазма мөлшері бұрынғы бөлінуге дейін болған мөлшердің шамамен жартысына теңеледі, соның салдарынан ядролық және цитоплазмалық материалдың арақатынасы артады.

Механизм

Тез жасушалық циклдер циклиндер және оларға тәуелді циклин киназалар (CDK) сияқты жасушалық циклдің дамуын бақылайтын белоктардың жоғары деңгейін сақтау арқылы жеңілдетіледі. Циклин B/CDK1 комплексі, сондай-ақ MPF (жетілуді күшейту факторы) деп те аталады, митозға енуді күшейтеді. Кариокинез (митоз) және цитокинез процестері бірлесіп, бөлінуге (клеважға) әкеледі. Митоздық аппарат орталық шпиндельден және микротүтіктер деп аталатын тубулин ақуыздарының полимерлерінен құралған полюстік астерлерден тұрады. Астерлер центриосомалармен құрылады, ал центриосомалар спермамен жұмыртқаға әкелінген базальді денелер ретіндегі центриолалар арқылы ұйымдастырылады. Цитокинез актин ақуызының полимерлерінен тұратын микрофиламенттерден құралған жиырылғыш сақина арқылы жүзеге асырылады. Кариокинез және цитокинез тәуелсіз, бірақ кеңістіктік және уақыттық тұрғыдан үйлестірілген процестер. Митоз цитокинез болмаса да жүруі мүмкін, бірақ цитокинез үшін митоздық аппарат қажет. Клеваждың аяқталуы зиготалық транскрипцияның басталуымен сәйкес келеді. Сүтқоректілер емес жануарларда бұл нүкте мидбластула транзициясы деп аталады және ядролық-цитоплазмалық қатынаспен (шамамен 1:6) бақыланатындай көрінеді.

Анықтама

Белгілі бөліну (кейде мозаикалық бөліну деп те аталады) көптеген протостомаларда кездеседі. Ол эмбрион дамуының басында жасушалардың болашақ тағдыры қалыптасатынын қамтамасыз етеді. Эмбрионың ерте бөліну кезінде пайда болған әрбір бластомер толыққанды эмбрионға дамуға қабілетсіз.

Белгісіз

Жасуша жануарлар және өсімдіктер цитоархитектурасының толық және бұзылмаған жиынтығына ие болса ғана белгісіз (немесе реттелуге қабілетті) болуы мүмкін. Бұл деутеростомаларға тән ерекшелік – деутеростома эмбрионындағы алғашқы жасуша екіге бөлінген кезде, осы екі жасушаны бөліп алып, әрқайсысы жеке-жеке толық организмге дамуы мүмкін.

Голобласт

Голобласттық бөліну кезінде зигота мен бластомерлер бөліну барысында толық бөлінеді, сондықтан әр бөліну сайын бластомерлердің саны екі есеге артады. Үлкен мөлшердегі сары ақуыз болмаған жағдайда, изолецитальды жасушаларда (азырақ, тегіс тараған сары ақуызы бар жасушаларда) немесе мезолецитальды немесе микролецитальды жасушаларда (сары ақуызының орташа концентрациясы градиент бойынша) төрт негізгі бөліну түрі байқалады: екі жақты голобластикалық, радиалдық голобластикалық, айналмалы голобластикалық және спиральді голобластикалық бөліну. Бұл голобластикалық бөліну жазықтықтары цитокинез процесінде изолецитальды зиготалардың ішінде толығымен өтеді. Радиалды бөлінуге ұшыраған жұмыртқалардың дамуының келесі кезеңі – коелобластула. Голобластты жұмыртқаларда бірінші бөліну әрқашан жұмыртқаның өсімдік-жануар осы бойымен жүзеге асады, ал екінші бөліну біріншісіне перпендикуляр болады. Осыдан кейін, әртүрлі организмдердегі бластомерлердің кеңістіктегі орналасуы, бөліну жазықтықтарының әртүрлі болуына байланысты, әртүрлі схемаларды қабылдауы мүмкін.

Екі жақты

Бірінші жарылу зиготаны сол және оң жартысына екіге бөледі. Келесі жарылу жазықтықтары осы ось бойынша орналасқан және екі жартысы бір-бірінің көлеңкесі болып табылады. Екі жақты толық жарылуда бластомерлердің бөлінуі толық және жеке болады; екі жақты жартылай жарылумен салыстырғанда, онда бластомерлер ішінара байланысты болып қалады.

Радиалды

Радиалды бөліну деутеростомаларға тән, оның ішінде кейбір омыртқалылар мен теңіз жұлдыздары (эхинодермалар) бар, оларда оралым осі жұмыртқа жасушасының полярлық осіне параллель немесе тік бұрышпен орналасады.

Айналу

Ротациялық бөлінуде меридиональді ось бойымен қалыпты бірінші бөліну жүзеге асады, нәтижесінде екі қыз жасуша пайда болады. Осы бөлінудің ерекшелігі – бір қыз жасуша меридиональді, ал екіншісі экваториалды бағытта бөлінеді. Сүтқоректілерде ротациялық бөліну және сарының изолецитальды таралуы (сирек және тегіс тараған) байқалады. Жасушаларда сарыс аз мөлшерде болғандықтан, оларға қоректік заттар алу үшін жатыр қабырғасына бірден ену қажет. Көбелек құрт C. elegans, кең таралған даму моделі, толық бөлінулі ротациялық жасуша бөлінуіне ұшырайды.

Сүтқоректілер

Сүтқоректілердің бөліну жылдамдығы 12-24 сағатты құрайды. Бұл жасушалық бөліністер асинхронды болып келеді. Зиготалық транскрипция екі, төрт немесе сегіз жасушалық сатыда басталады. Бөліну – холобластикалық және айналмалы. Адам эмбрионасының сегіз жасушалық даму кезеңінде, үш бөлінуден өткеннен кейін, эмбрион бластоцистке айналу барысында өзгерістерге ұшырайды. Сегіз жасушалы сатыда бластомерлер дөңгелек пішіндес және әлсіз жабысқан. Одан әрі бөліну процесінде тығыздалуға байланысты жасушалар жалпақтанып, олардың арасындағы жасушалық байланысты оңтайландыру үшін іштен-сыртқа қарай полярлық қалыптасады. Олар аралық байланыстардың пайда болуымен тығыз жабыса бастайды және басқа бластомерлермен тығыз байланыстар құрайды. 16-32 жасушалы сатыдағы тығыздалған эмбрион морула деп аталады. Эмбрион 16 жасушаға бөлінгеннен кейін, ол шөптесінге ұқсай бастайды, сондықтан оның аты морула (латын тілінде morus – шөптесін) деп қойылған. Әрі қарай тығыздалғанда, жеке сыртқы бластомерлер – трофобластар, тығыз жабысқан эпителий жасушаларының жұқа қабатына ұйымдасқанда ерекшеленбейді. Олар әлі де зона пеллюциданың ішінде орналасқан. Бұл тығыздалу құрылымды су өткізбейтін етуге және жасушалар кейін бөліп шығаратын сұйықтықты сақтауға қызмет етеді. Адамда морула үш немесе төрт күннен кейін жатырға еніп, сұйықтық сіңіре бастайды, себебі трофобластардағы натрий-калий сорғылары морулаға натрийді сорып, аналық ортадан суды тартып, бластоцель сұйықтығына айналдырады. Сұйықтықтың гидростатикалық қысымы морулада үлкен қуысты – бластоцельді қалыптастырады. Эмбриобласт жасушалары, сондай-ақ ішкі жасуша массасы деп те аталады, бұл қуыстың бір жағындағы эмбрионалды полюсте жасушалардың тығыз жиынтығын құрайды, ол болашақта эмбрионды өндіреді. Эмбрион енді бластоцист деп аталады. Трофобластар ақырында плацентаның эмбрионалды бөлігін – хорионды құрайды. 8 жасушалы эмбрионнан бір жасушаны алып, генетикалық тексеру үшін пайдалануға болады, және эмбрион қалпына келеді. Плаценталық сүтқоректілер мен басқа сүтқоректілердегі бөліну арасындағы айырмашылықтар бар.