بنية الجنين أثناء التشطر وتشكل الأريمة 

تتصف بنية الجنين في مرحلة التشطر وتشكل الأريمة بالبساطة نسبيا , كما أن الحركات الخلوية في هذه المرحلة معدومة تقريبا . غير أن كثيرا من صفات الجنين وصفات الخلايا المؤلفة له تعاني تبدلات معينة لا يمكن الوقوف عليها في أكثر الحالات بمراقبة وحيدة , إن فهم بنية الجنين في المراحل المبكرة من التشكل يقتضي إجراء بعض البحوث الدقيقة والمحدودة , إن المقدرة على التنظيم Regulation  هي إحدى الصفات الأساسية التي تتميز بها أجنة الفقاريات, وتشمل هذه الظاهرة القدرة الكامنة للخلايا المعزولة على التكون , وقابلية الأجنة التي أصابها تلف أو خلل و أو أجزاء هذه الأجنة على الترميم وإعطاء أجنة كاملة , وقدرة الأجنة على ضم خلايا أو نسج إضافية الى أجزائها الطبيعية .

ومن المعلوم أن أجنة بعض اللافقاريات تتصف بحدوث التحديد Determination  المبكر الذي يلاحظ في مرحلة التشطر , أما أجنة الفقاريات فتبدى قسيماتها الأرومية مرونة عالية في مراحل التكون المبكرة و إن بعض البحوث التجريبية التي توضح هذا الأمر قد أجريت لاختبار صفات النوى في هذا المجال وليس الخلايا ككل , وتعتبر تجارب سبيمان Spemann  من أبرز المحاولات الأولى فيما إذا كانت القسيمات الأرومية تحتفظ بقدرتها الكامنة لتأمين تكون كامل أم أن هذه القدرة تتلاشى تدريجيا لتصبح محددة في النهاية , فقد استطاع سبيمان عام 1928 ان يبرهن بتجربة فيها الكثير من البساطة والإبداع على قدرة النوى على التكون , فلقد أحدث بواسطة عروة لشعرة ناعمة تضيقا في البيضة المخصبة لبيضة الضفدع المذنب من الجنس Trituvus  بحيث أن أحد النصفين احتوى على النواة مع كمية قليلة من السيتوبلازما , أما النصف الآخر فقد احتوى على السيتوبلازما فقط , وقد بدأت النواة بالتقسم واقتصرت حادثات التشطر على الجزء الذي يحوي نواة , وعندم بلغ هذا الجزء مرحلة 16خلية أضعف الرباط , معطيا الفرصة لإحدى النوى بالمرور الى الجزء المحتوي على سيتوبلازما فقط (الشكل 5) وقد بدأ هذا الجزء من السيتوبلازما الذي استقبل النواة بالتكون , ووقد فصل سبيمان كلا النصفين عن بعضهما بجعل العروة أشد تضيقا ليعاني كل منهما حوادث التكون الطبيعية , وقد استطاع هذه النصفان أن يعطيا جنينين سويين في عدد من الحالات , وقد تأكدت هذه النتيجة بواسطة التجارب التي أجريت فيما بعد وتضمنت نقل نوى القسيمات الأرومية في مرحلة التشطر الى بيوض أزيلت منها النواة و وقد طورت هذه البحوث الى أن استطاع Gurdon  عام 1974 الحصول على ضفدع طبيعي م بيضة مجردة من النواة , بعد أن زرعت فيها نواة مأخوذة من خلية جسمية لضفدع بالغ .

وقد تم بطرق مختلفة اختبار قدرة القسيمات الأرومية المفصولة عن بعضها على متابعة التشكل وإعطاء أجنة كاملة بفضل التنظيم , وهكذا تم البرهان على أنه يمكن الحصول على التوائم الحقيقة نتيجة التنظيم والتكون الطبيعي للقسيمات الأرومية المفصولة عن بعضها في المراحل المبكرة من التشكل , وقد تبين أن مقدرة جنين الثدييات على التنظيم تنخفض من مرحلة الخليتين الى مرحلة الخلايا الثماني .

الشكل (1) تمثيل يوضح تجربة سبيمان 

كما أوضحت التجارب أن أجنة كثير من الفقاريات تمتلك المقدرة على إعطاء أفراد كاملين انطلاقا من أجزاء بفضل حادثة التنظيم , فقد تمت تجزئة أدمة الأريمة لجنين الدجاج عندما وصل عدد خلاياها الى 30000 خلية الى جزأين وقد تمكن كل جزء من تنظيم نفسه معطيات بداية جنين كامل (الشكل 2) , ومن جهة أخرى فإن تجزئة الكتلة الخلوية الداخلية للكيسة الأريمية الى قسمين بشكل كامل أو جزئي يؤدي الى تكون التوائم .

الشكل (2) التنظيم  في جنين الدجاج 

وتلاحظ ظاهرة التنظيم وتشكل التوائم الحقيقية بشكل طبيعي عند المدرع Armadillo  إذ يتشكل من الكتلة الخلوية الداخلية في مرحلة الكيسة الأريمية عدة براعم يعطى كل منها جنينا مستقلا .

وتبدى أجنة الثدييات نمطا آخر من التنظيم يلقي اهتماما خاصا من الباحثين في نطاق علم الجنين وعلم الوراثة أيضا , وفقد تمكن Tarkowski وMintz  من الحصول على فئران مدمجين ينحدر كل منها عن أربعة أفراد (أبوين وأمين) , إذ عمد هذان الباحثان الى عزل المنطقة الشفيفة في مرحلة التشطر وبعد ذلك سمحا للقسيمات الأرومية لجنينين أن تندمج مع بعضها .

ويحدث بعد ذلك إعادة توزيع الخلايا , ثم يتم غرس الكيسة الأريمية الناتجة في رحم أنثى وقد جرى الحمل بشكل طبيعي وتكون بالتالي جنين لا يختلف عن الأجنة الطبيعية ولكنه يحمل صفات وراثية من أربعة آباء (الشكل 3) , وفي مثل هذه الحالة فإن القدرة التنظيمية للجنين تؤمن إمكانية التكامل الهرموني لفردين مستقلين باتجاه إعطاء جنين واحد , وفيما بعد تم الحصول على فأر نتيجة دمج القسيمات الأريمية  لثلاث أجنة مأخوذة من ثلاث أزواج مختلفين (كل جنين من أب وأم مختلف عن البقية) , ومن البديهي أن هذا الفأر يشتمل على صفات وراثية منحدرة من ستة أفراد (الشكل 4) .

وفي مرحلة الـ 64 خلية تشتمل الكتلة الخلوية الداخلية للكيسة الأريمية على 15 خلية , ولقد أظهر التحليل الإحصائي لنتائج تجارب متكررة على دمج القسيمات الأرومية من جنينين أو ثلاثة أجنة إن جسم الفأر يتكون اعتبارا من ثلاث خلايا فقط من خلايا الكتلة الخلوية الداخلية , ولقد تأكدت هذه النتيجة بإجراء تجارب من نمط آخر تم فيها الحصول على أجنة سوية بطرقية إدخال خلايا منفصلة من أحد الأجنة في جوف الأريمة لجنين آخر .

الشكل (3) مخطط يوضح تجربة دمج القسيمات الأرومية مع بعضها والحصول على افراد مدمجة ينحدر كل منها من اربع اباء ، ويتم ذلك بأخذ جنينين في مرحلة التشطر ، أ) ثم يتم عزل الطبقة الشفيفة في كل منهما ، ب ) ثم تدمج القسيمات الأرومية مع بعضها ، ج) ثم تزرع الاجنة الناتجة المدمجة فيرحم الانثى د) وفيما بعد تتم عملية ولادة فئران مدمجة

إن الخلايا المدخلة غالبا ما تنضم الى الكتلة الخلوية الداخلية للجنين المضيف وتتكامل مع خلاياه , وتجدر الإشارة الى أن استخدام هذه الطرائق في البحث يسمح بالحصول على كمية كبيرة من المعلومات الجديدة عن بنية أجنة الثدييات وخصائصها في المراحل المبكرة من تكونها .

الشكل (4 ) تجمع ثلاث اجنة بعد ازالة الطبقة الشفيفة

أما الناحية الهامة الأخرى في بنية الأجنة خلال التشطر وتشكل الأريمة فهي القطبية , وتتحد القطبية الظهرية البطنية في البدء لجنين البرمائيات بمكان اختراق النطفة للبيضة وبمكان توضع الهلال الرمادي في الطبقة القشرية للبيضة إلا أن صلاحية تنظيم القطبية لا تبقى من اختصاص الطبقة القشرية إذ انها تنتقل بسرعة الى كتلة المح المتمركزة في القطب الإنباتي , وبعد ذلك تنتقل الى الأديم المتوسط المستقبلي , في الجزء الحيواني للجنين (الجزء الذي سيعطى الأدمة الوسطى في النصف الحيواني) , وبعد تشكل الصفيحة العصبية تحريضيا تثبت هذه القطبية تشريحيا .

ويمكن أن نحصل على نفس التشابه فيما يتعلق بدور المح في تنظيم القطبية في أجنة البرمائيات مع ما يحدث في أجنة الطيور , إذ أن تنظيم القطبية في المراحل المبكرة من التكون يتعلق بالأرومة السفلية الألوية وعند تغيير اتجاه توضع الأرومة السفلية بالنسبة للأرومة العلوية الواقعة فوقها فإن اتجاه الجنين يكون متعلقا باتجاه الأرومة السفلية .

وبخلاف ما يحدث في أجنة البرمائيات والطيور فإن جنين الثدييات لا يبدى شارات القطبية حتى المراحل المتأخرة من الكيسة الأريمية (باستثناء اعتبار مكان طرح الكريتين القطبيتين) , ولا تزال الدراسات حول آلية تحديد قطبية الثدييات غير كاملة .

المصدر

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