بنہت الہشعہي..
08 -03- 2012, 04:42 AM
مـا هـو D.N.a. •]¦ •
مـا هـو d.n.a. •]¦ •
لكى نعرف •¦[• . مـا هـو D.N.a.•]¦•
يجب معرفتنا اولا ما هو & الفيروس &.
:Virus glossary الفيروس هو عامل بيولوجي يتكاثر داخل خلايا العائل الحية. وعند الإصابة بفيروس، تُجبَر الخلية العائلة على إنتاج عدة آلاف من النسخ المتماثلة من الفيروس الأصلي بمعدل هائل. وعلى عكس معظم الكائنات الحية، فإن الفيروسات ليست لها خلايا تنقسم؛ فالفيروسات الجديدة تتجمع في الخلية العائلة المصابة. ولقد تم اكتشاف ما يزيد عن 2,000 نوع من الفيروسات.
ويتألف الفيروس من جزأين أو ثلاثة أجزاء: الجينات، المكونة إما من الحمض النووي DNA أو من الحمض النووي RNA، وهي عبارة عن جزيئات طويلة تحمل المعلومات الجينية؛ وغطاء بروتيني يحمي الجينات؛ وبعض الفيروسات لها غلاف دهني يحيط بها ويحميها عندما لا تكون موجودة داخل خلية عائلة. وتختلف الفيروسات في شكلها، بدءًا من الحلزونية البسيطة وعشرينية الوجوه إلى المعقدة بدرجة أكبر في بنيتها وتركيبها. وتعتبر الفيروسات أصغر في حجمها من البكتيريا بحوالي مائة مرة، فيجب أن يترابص من 30,000 إلى 750,000 فيروس جنبًا إلى جنب ليصل حجمها إلى 1 سم 1 سنتيمتر .
الحموض النووية هي:
التي تسبب الإختلاف بين البشر، من حيث: الشكل، واللون. وقد تمكن قديما العالمان جيمس واطسون وفرنسين كريك في منتصف القرن الـ 20 من اكتشاف الشكل الأساسي للحمض النووي DNA، والذي أدى إلى التعرف على الكثير من المعلومات حول كيفية تخزين وحفظ المعلومات الوراثية، وكيفية نقلها من جيل لاخر.
مكونات الحموض النووية
تتكون الكروموسومات في الخلايا الحية من مادتين أسايتين:
الحمض DNA، الذي يشكل المادة الوراثية، ومجموعة من البروتينات تعرف بالهوستونات، حيث يقوم شريط الـ DNA بالاتفاف حولها بشكل متكرر مشكلا النيوكليوسوم، فيؤدي إلى تكثيف المادة الوراثية مما يساعد على تخزينها في حيز صغير داخل أنوية الخلايا.
الحمض RNA، الذي يوجد منه أنواع متعددة، ويلعب كل من هذه الأنواع دورا أساسيا في ترجمة المادة الوراثية في جزيء DNA إلى بروتينات عدة، تقوم بأداء كافة الوظائف اللازمة لحياة الكائنات الحية.
* التركيب الكيميائي للحموض النووية :
تتكون الحموض النووية DNA و RNA من سلاسل من وحدات كيمائية تسمى بـ النيكلوتيدات،
ويتكون كل نيوكلوتيد من ثلاث مكونات رئيسية:
جزيء سكر خماسي (رايبوز، أو رايبوز منقوص الأكسجين).
مجموعة من الفوسفات.
قاعدة نيتروجينية. وتتكون القواعد النيتروجينية من:
أ- بيورينات، وتشمل قاعدتين هما: أدنين A، غوانين G، وتتألف كل منها من حلقتين.
ب- بيرمدينات، وتشتمل على ثلاث قواعد: ثايمين T، سايتوسين C، ويوراسيل U، ويتألف كل منها على حلقة واحدة.
و يختلف تركيب النيوكليوتيدات بعضها عن بعض بناء على نوع القاعدة النيتروجينية الموجودة فيها، وجزيء السكر.
* شروط تضاعف جزيء DNA:
جزيء DNA الذي تلتزم مضاعفته ليتم إنتاج جزيئات DNA جديدة تحمل نفس المعلومات الوراثية.
كميات كافية من النيوكليوتيدات الأربعة المختلفة التي تدخل في تركيبة (A, G, C, T).
إنزيم التضاعف (إنزيم بلمرة DNA)، إضافة إلى بعض الإنزيمات والبروتينات الأخرى اللازمة لإتمام العملية.
الفرق بين DNA و RNA
DNA يتكون من سكر رايبوزي منقوص الأكسجين
RNA يتكون من سكر رايبوزي غير منقوص الأكسجين
DNA لا يحتوي على القاعدة النيتروجينية اليوراسيل
RNA يحتوي على القاعدة النيتروجينية اليوراسيل
DNA يتكون من سلسلتين
RNA يتكون من سلسلة واحدة فقط
* اكتشاف البصمة الوراثية
... لم تُعرَف البصمة الوراثية حتى كان عام 1984 حينما نشر د. " آليك جيفريز " عالم الوراثة بجامعة " ليستر " بلندن بحثًا أوضح فيه أن المادة الوراثية قد تتكرر عدة مرات ، وتعيد نفسها في تتابعات عشوائية غير مفهومة .. وواصل أبحاثه حتى توصل بعد عام واحد إلى أن هذه التتابعات مميِّزة لكل فرد ، ولا يمكن أن تتشابه بين اثنين إلا في حالات التوائم المتماثلة فقط ؛ بل إن احتمال تشابه بصمتين وراثيتين بين شخص وآخر هو واحد في الترليون ، مما يجعل التشابه مستحيلاً ؛ لأن سكان الأرض لا يتعدون المليارات الستة ، وسجل الدكتور " آليك " براءة اكتشافه عام 1985، وأطلق على هذه التتابعات اسم " البصمة الوراثية للإنسان " The DNA Fingerprint ، وعرفت على أنها " وسيلة من وسائل التعرف على الشخص عن طريق مقارنة مقاطع "( DNA )" ، وتُسمَّى في بعض الأحيان الطبعة الوراثية " DNA typing "
*كيف تحصل على بصمة وراثية ؟
كان د." آليك " أول مَن وضع بذلك تقنية جديدة للحصول على البصمة الوراثية وهي تتلخص في عدة نقاط هي :
1- تُستخرَج عينة الـ"( DNA )" من نسيج الجسم أو سوائله " مثل الشعر ، أو الدم ، أو الريق ".
2- تُقطَع العينة بواسطة إنزيم معين يمكنه قطع شريطي الـ "( DNA )" طوليًّا ؛ فيفصل قواعد " الأدينين A " و " الجوانين G " في ناحية ، و" الثايمين T " و " السيتوزين C " في ناحية
أخرى ، ويُسمَّى هذا الإنزيم بالآلة الجينية ، أو المقص الجيني .
3- تُرتَّب هذه المقاطع باستخدام طريقة تُسمَّى بالتفريغ الكهربائي ، وتتكون بذلك حارات طولية من الجزء المنفصل عن الشريط تتوقف طولها على عدد المكررات .
4- تُعرَّض المقاطع إلى فيلم الأشعة السينية " X-ray-film " ، وتُطبَع عليه فتظهر على شكل خطوط داكنة اللون ومتوازية .
ورغم أن جزيء الـ"( DNA )" صغير إلى درجة فائقة ( حتى إنه لو جمع كل الـ "( DNA )" الذي تحتوي عليه أجساد سكان الأرض لما زاد وزنه عن 36 ملجم ) فإن البصمة الوراثية تعتبر كبيرة نسبيًّا وواضحة .
ولم تتوقف أبحاث د." آليك " على هذه التقنية ؛ بل قام بدراسة على إحدى العائلات يختبر فيها توريث هذه البصمة ، وتبين له أن الأبناء يحملون خطوطًا يجيء نصفها من الأم ، والنصف الآخر من الأب ، وهي مع بساطتها تختلف من شخص لآخر .
يكفي لاختبار البصمة الوراثية نقطة دم صغيرة ؛ بل إن شعرة واحدة إذا سقطت من جسم الشخص المُرَاد ، أو لعاب سال من فمه ، أو أي شيء من لوازمه ؛ فإن هذا كفيل بأن يوضح اختبار البصمة بوضوح كما تقول أبحاث د. " آليك " .
قد تمسح إذًا بصمة الأصابع بسهولة، ولكن بصمة الـ"( DNA )" يستحيل مسحها من ورائك ، وبمجرد المصافحة قد تنقل الـ "( DNA )" الخاصة بك إلى يد مَن تصافحه .
ولو كانت العينة أصغر من المطلوب ، فإنها تدخل اختبارًا آخر ، وهو تفاعل إنزيم البوليميريز ( PCR )، والذي نستطيع من خلال تطبيقه مضاعفة كمية الـ"( DNA )" في أي عينة ، ومما وصلت إليه هذه الأبحاث المتميزة أن البصمة الوراثية لا تتغير من مكان لآخر في جسم الإنسان ؛ فهي ثابتة بغض النظر عن نوع النسيج ؛ فالبصمة الوراثية التي في العين تجد مثيلاتها في الكبد .. والقلب .. والشعر .
وبذلك .. دخل د." آليك جيوفريز " التاريخ ، وكانت أبحاثه من أسرع الاكتشافات تطبيقًا في كثير من المجالات .
* استخدامات الدنا DNA في مجال الطب الشرعي
التعرف على المشتبه بهم المحتملين التي قد يطابق الدنا DNA الخاص بهم الأدلة الموجودة في مسرح الجريمة.
تبرئة الأشخاص المتهمين بالخطأ في الجرائم.
التحقق من علاقات البنوّة وغيرها من قضايا النسب.
التعرف على الأنواع الحية المهددة بالانقراض والمحمية كمساعدة لمسئولي هيئات حماية الحياة البرية (ويمكن استخدامها في ملاحقة منتهكي قوانين حماية الحياة البرية).
التعرف على البكتريا وغيرها من الجراثيم التي قد تلوّث الهواء، أو الماء، أو التربة أو الغذاء.
تحقيق التوافق النسيجي بين المتبرع والمتلقي في برامج زراعة الأعضاء.
*فى الزراعة، وتربية الحيوان، والمعالجة البيولوجية:
تحديد نسب البذور أو الماشية في برامج التهجين.
المحاصيل المقاومة للأمراض، والحشرات، والجفاف.
حيوانات المزرعة الصحيحة، والأكثر إنتاجاً، والمقاومة للأمراض.
منتجات زراعية أكثر فائدة غذائية.
المبيدات الحشرية البيولوجية Biopesticides.
اللقاحات vaccines التي يمكن أكلها، ومن ثم دمجها في المنتجات الغذائية.
استخدامات بيئية جديدة لتنقية نباتات مثل التبغ.
share
مـا هـو d.n.a. •]¦ •
لكى نعرف •¦[• . مـا هـو D.N.a.•]¦•
يجب معرفتنا اولا ما هو & الفيروس &.
:Virus glossary الفيروس هو عامل بيولوجي يتكاثر داخل خلايا العائل الحية. وعند الإصابة بفيروس، تُجبَر الخلية العائلة على إنتاج عدة آلاف من النسخ المتماثلة من الفيروس الأصلي بمعدل هائل. وعلى عكس معظم الكائنات الحية، فإن الفيروسات ليست لها خلايا تنقسم؛ فالفيروسات الجديدة تتجمع في الخلية العائلة المصابة. ولقد تم اكتشاف ما يزيد عن 2,000 نوع من الفيروسات.
ويتألف الفيروس من جزأين أو ثلاثة أجزاء: الجينات، المكونة إما من الحمض النووي DNA أو من الحمض النووي RNA، وهي عبارة عن جزيئات طويلة تحمل المعلومات الجينية؛ وغطاء بروتيني يحمي الجينات؛ وبعض الفيروسات لها غلاف دهني يحيط بها ويحميها عندما لا تكون موجودة داخل خلية عائلة. وتختلف الفيروسات في شكلها، بدءًا من الحلزونية البسيطة وعشرينية الوجوه إلى المعقدة بدرجة أكبر في بنيتها وتركيبها. وتعتبر الفيروسات أصغر في حجمها من البكتيريا بحوالي مائة مرة، فيجب أن يترابص من 30,000 إلى 750,000 فيروس جنبًا إلى جنب ليصل حجمها إلى 1 سم 1 سنتيمتر .
الحموض النووية هي:
التي تسبب الإختلاف بين البشر، من حيث: الشكل، واللون. وقد تمكن قديما العالمان جيمس واطسون وفرنسين كريك في منتصف القرن الـ 20 من اكتشاف الشكل الأساسي للحمض النووي DNA، والذي أدى إلى التعرف على الكثير من المعلومات حول كيفية تخزين وحفظ المعلومات الوراثية، وكيفية نقلها من جيل لاخر.
مكونات الحموض النووية
تتكون الكروموسومات في الخلايا الحية من مادتين أسايتين:
الحمض DNA، الذي يشكل المادة الوراثية، ومجموعة من البروتينات تعرف بالهوستونات، حيث يقوم شريط الـ DNA بالاتفاف حولها بشكل متكرر مشكلا النيوكليوسوم، فيؤدي إلى تكثيف المادة الوراثية مما يساعد على تخزينها في حيز صغير داخل أنوية الخلايا.
الحمض RNA، الذي يوجد منه أنواع متعددة، ويلعب كل من هذه الأنواع دورا أساسيا في ترجمة المادة الوراثية في جزيء DNA إلى بروتينات عدة، تقوم بأداء كافة الوظائف اللازمة لحياة الكائنات الحية.
* التركيب الكيميائي للحموض النووية :
تتكون الحموض النووية DNA و RNA من سلاسل من وحدات كيمائية تسمى بـ النيكلوتيدات،
ويتكون كل نيوكلوتيد من ثلاث مكونات رئيسية:
جزيء سكر خماسي (رايبوز، أو رايبوز منقوص الأكسجين).
مجموعة من الفوسفات.
قاعدة نيتروجينية. وتتكون القواعد النيتروجينية من:
أ- بيورينات، وتشمل قاعدتين هما: أدنين A، غوانين G، وتتألف كل منها من حلقتين.
ب- بيرمدينات، وتشتمل على ثلاث قواعد: ثايمين T، سايتوسين C، ويوراسيل U، ويتألف كل منها على حلقة واحدة.
و يختلف تركيب النيوكليوتيدات بعضها عن بعض بناء على نوع القاعدة النيتروجينية الموجودة فيها، وجزيء السكر.
* شروط تضاعف جزيء DNA:
جزيء DNA الذي تلتزم مضاعفته ليتم إنتاج جزيئات DNA جديدة تحمل نفس المعلومات الوراثية.
كميات كافية من النيوكليوتيدات الأربعة المختلفة التي تدخل في تركيبة (A, G, C, T).
إنزيم التضاعف (إنزيم بلمرة DNA)، إضافة إلى بعض الإنزيمات والبروتينات الأخرى اللازمة لإتمام العملية.
الفرق بين DNA و RNA
DNA يتكون من سكر رايبوزي منقوص الأكسجين
RNA يتكون من سكر رايبوزي غير منقوص الأكسجين
DNA لا يحتوي على القاعدة النيتروجينية اليوراسيل
RNA يحتوي على القاعدة النيتروجينية اليوراسيل
DNA يتكون من سلسلتين
RNA يتكون من سلسلة واحدة فقط
* اكتشاف البصمة الوراثية
... لم تُعرَف البصمة الوراثية حتى كان عام 1984 حينما نشر د. " آليك جيفريز " عالم الوراثة بجامعة " ليستر " بلندن بحثًا أوضح فيه أن المادة الوراثية قد تتكرر عدة مرات ، وتعيد نفسها في تتابعات عشوائية غير مفهومة .. وواصل أبحاثه حتى توصل بعد عام واحد إلى أن هذه التتابعات مميِّزة لكل فرد ، ولا يمكن أن تتشابه بين اثنين إلا في حالات التوائم المتماثلة فقط ؛ بل إن احتمال تشابه بصمتين وراثيتين بين شخص وآخر هو واحد في الترليون ، مما يجعل التشابه مستحيلاً ؛ لأن سكان الأرض لا يتعدون المليارات الستة ، وسجل الدكتور " آليك " براءة اكتشافه عام 1985، وأطلق على هذه التتابعات اسم " البصمة الوراثية للإنسان " The DNA Fingerprint ، وعرفت على أنها " وسيلة من وسائل التعرف على الشخص عن طريق مقارنة مقاطع "( DNA )" ، وتُسمَّى في بعض الأحيان الطبعة الوراثية " DNA typing "
*كيف تحصل على بصمة وراثية ؟
كان د." آليك " أول مَن وضع بذلك تقنية جديدة للحصول على البصمة الوراثية وهي تتلخص في عدة نقاط هي :
1- تُستخرَج عينة الـ"( DNA )" من نسيج الجسم أو سوائله " مثل الشعر ، أو الدم ، أو الريق ".
2- تُقطَع العينة بواسطة إنزيم معين يمكنه قطع شريطي الـ "( DNA )" طوليًّا ؛ فيفصل قواعد " الأدينين A " و " الجوانين G " في ناحية ، و" الثايمين T " و " السيتوزين C " في ناحية
أخرى ، ويُسمَّى هذا الإنزيم بالآلة الجينية ، أو المقص الجيني .
3- تُرتَّب هذه المقاطع باستخدام طريقة تُسمَّى بالتفريغ الكهربائي ، وتتكون بذلك حارات طولية من الجزء المنفصل عن الشريط تتوقف طولها على عدد المكررات .
4- تُعرَّض المقاطع إلى فيلم الأشعة السينية " X-ray-film " ، وتُطبَع عليه فتظهر على شكل خطوط داكنة اللون ومتوازية .
ورغم أن جزيء الـ"( DNA )" صغير إلى درجة فائقة ( حتى إنه لو جمع كل الـ "( DNA )" الذي تحتوي عليه أجساد سكان الأرض لما زاد وزنه عن 36 ملجم ) فإن البصمة الوراثية تعتبر كبيرة نسبيًّا وواضحة .
ولم تتوقف أبحاث د." آليك " على هذه التقنية ؛ بل قام بدراسة على إحدى العائلات يختبر فيها توريث هذه البصمة ، وتبين له أن الأبناء يحملون خطوطًا يجيء نصفها من الأم ، والنصف الآخر من الأب ، وهي مع بساطتها تختلف من شخص لآخر .
يكفي لاختبار البصمة الوراثية نقطة دم صغيرة ؛ بل إن شعرة واحدة إذا سقطت من جسم الشخص المُرَاد ، أو لعاب سال من فمه ، أو أي شيء من لوازمه ؛ فإن هذا كفيل بأن يوضح اختبار البصمة بوضوح كما تقول أبحاث د. " آليك " .
قد تمسح إذًا بصمة الأصابع بسهولة، ولكن بصمة الـ"( DNA )" يستحيل مسحها من ورائك ، وبمجرد المصافحة قد تنقل الـ "( DNA )" الخاصة بك إلى يد مَن تصافحه .
ولو كانت العينة أصغر من المطلوب ، فإنها تدخل اختبارًا آخر ، وهو تفاعل إنزيم البوليميريز ( PCR )، والذي نستطيع من خلال تطبيقه مضاعفة كمية الـ"( DNA )" في أي عينة ، ومما وصلت إليه هذه الأبحاث المتميزة أن البصمة الوراثية لا تتغير من مكان لآخر في جسم الإنسان ؛ فهي ثابتة بغض النظر عن نوع النسيج ؛ فالبصمة الوراثية التي في العين تجد مثيلاتها في الكبد .. والقلب .. والشعر .
وبذلك .. دخل د." آليك جيوفريز " التاريخ ، وكانت أبحاثه من أسرع الاكتشافات تطبيقًا في كثير من المجالات .
* استخدامات الدنا DNA في مجال الطب الشرعي
التعرف على المشتبه بهم المحتملين التي قد يطابق الدنا DNA الخاص بهم الأدلة الموجودة في مسرح الجريمة.
تبرئة الأشخاص المتهمين بالخطأ في الجرائم.
التحقق من علاقات البنوّة وغيرها من قضايا النسب.
التعرف على الأنواع الحية المهددة بالانقراض والمحمية كمساعدة لمسئولي هيئات حماية الحياة البرية (ويمكن استخدامها في ملاحقة منتهكي قوانين حماية الحياة البرية).
التعرف على البكتريا وغيرها من الجراثيم التي قد تلوّث الهواء، أو الماء، أو التربة أو الغذاء.
تحقيق التوافق النسيجي بين المتبرع والمتلقي في برامج زراعة الأعضاء.
*فى الزراعة، وتربية الحيوان، والمعالجة البيولوجية:
تحديد نسب البذور أو الماشية في برامج التهجين.
المحاصيل المقاومة للأمراض، والحشرات، والجفاف.
حيوانات المزرعة الصحيحة، والأكثر إنتاجاً، والمقاومة للأمراض.
منتجات زراعية أكثر فائدة غذائية.
المبيدات الحشرية البيولوجية Biopesticides.
اللقاحات vaccines التي يمكن أكلها، ومن ثم دمجها في المنتجات الغذائية.
استخدامات بيئية جديدة لتنقية نباتات مثل التبغ.
share