말똥성게(Hemicentrotus pulcherrimus)의 수정 전과 초기 발생동안 RNA 및 단백질 합성의 변화

Abstract

말똥성게(Hemicentrotus pulcherrimus)에서 수정후 일어나는 단백질 합성의 양적 및 질적 변화를 알아보기 위해서 미수정란과 초기 발생배의 RNA 및 단백질 합성률을 측정하였고 이어서 미수정란, 포배 및 낭배에서 새로 합성되는 단백질 양상을 2차원 전기영동법을 이용하여 분석하였다. 미수정란에서 RNA 및 단백질 합성률은 매우 낮았으며 수정후 단백질 합성률은 크게 증가되는 반면 RNA 합성률은 미수정란에서와 비슷한 수준으로 유지 되었다. 미수정란과 수정란에서 각각 새로 합성되는 단백질 종류는 전체적으로 보아 유사하게 나타났으나 부분적으로는 뚜렷한 차이가 있었다. 이러한 결과는 수정후 materna message의 질적 및 양적 변화에 의한 것으로 볼 수 있었다. 포배에서는 RNA 합성률이 크게 증가된 반면, 단백질 합성률은 감소되었다. 이 때에 합성되는 단백질 양상에서 합성된 단백질의 종류수가 이 전 시기에 비해 감소된 것으로 나타났다. 이러한 결과는 maternal message의 감소에 의하여 나타나는 현상으로 볼 수 있었다. 낭배기에 이르러서는 RNA 합성률이 포배기에서의 2배 정도로 증가되었으며, 단백질 합성률도 다시 크게 증가되었다. 낭배에서는 합성된 단백질 양상에는 이전 시기에 비해 큰 차이가 있었다. 이러한 사실은 낭배기에는 수정후 새로 합성되는 message가 단백질 합성에 활발하게 참여하므로서 나타난 결과라고 생각되었다.;Rates of RNA and protein synthesis and electrophoretic patterns of proteins synthesized at the pre- and post-fertilization stages of a sea urchin, Hemicentrotus pulcherrimus, were examined to understand the changes of macromolecular synthesis at the fertilization and during the early development. RNA and protein were both synthesized at a very low rate in the unfertilized eggs, in which some proteins were found to be very specific to this stage. In the fertilized eggs the rate of RNA synthesis was not much changed, whereas the synthesis of protein was remarkably increased. Generally, the pattern of proteins synthesized in these eggs was similar to that of unfertilized eggs, but a few proteins specific to the fertilized stage were synthesized while synthesis of some proteins was abruptly retarded. Such a highly-stimulated protein synthesis followed by fertilization was interpreted to be due to a massive unmasking of maternal messages. In the blastula stage the rate of RNA synthesis was increased while protein synthesis slowed down. Some of proteins synthesized in the fertilized eggs were not detected in the blastula, indicating that the maternal messages activated at the fertilization might have disappeared with time. The rates of both the RNA and protein synthesis significantly increased at the gastrula stage. The electrophoretic pattern of proteins synthesized in these embryos was much different from that of the earlier embryos. These results strongly suggested that gastrula-specific proteins had been synthesized by the messages newly made since fertilization.