بحث حول ماهي الطبيعة الكيميائية للمورثة؟:

بحث حول ماهي الطبيعة الكيميائية للمورثة؟:

منالناحيةالكيميائيةالمورثة،هيقطعةمنADN . لذلكفإنالمورثةهيحمضنوويمنقوصالأكسجينمكونمنسلسلتينملتفتينحلزونيا……..
أينتقعالمورثات؟:
تتمركزالمورثاتفينواةالخليةوهيمحمولةعلىالصبغيات.
أينتتواجدالصبغيات؟
فينواةالخليةحقيقيةالنواةأوفيهيولىالخلاياأوليةالنواة
عددالصبغياتفينواةخليةم:
يختلفعددالصبغياتمنكائنلآخر (حسبنوعالكائن)
نوعالكائنعددالصبغيات (خليةجسمية 2ن)
الإنسان 46
الجمل 70
الدجاج 78
الذبابة 12
ذبابةالخل 8
البعوض 6
البازلاء 14
الرز 24
الطماطم 24
الشعير 14
أقلعددمنالصبغياتوجدفيأحدأنواعالنملوهوصبغيواحدوأكبرعددوجدفينباتأحدأنواعالسراخس (نباتلازهري) وهو 630 صبغي
هلعددالصبغياتفيخلايانفسالكائنثابتة؟
نعم،كلخلاياالكائن (الفرد) تحملنفسعددالصبغياتبلوكلخلاياالنوعالواحدماعدافيبعضالحالاتالمرضية.
برنامجالهندسةالوراثية:
- عزلالمادةالوراثية (الحامضالنووي) (D. N .A) عنمحتوياتالخليةوبشكلنقيحيثأنهيمثلالحاملالحقيقي “ للمورث “ والمسئولعنتحديدالصفاتالوراثيةالخاصةبكلكائنحي،ومنثمتكسيرهذاالمركبإلىقطعصغيرةيمكناستغلالإحداهافيتغييرتركيبجينيجديد،وذلكباستعمال “ الأنزيماتالمحددة “ فيعمليةالتكسيروالتجزئةذاتالتسلسلالقاعديالخاصوالمتطابقمعالأنزيم.
- - دمجهذهالقطعةمنال(د . ن . أ) معربطهامعجزيءال(د . ن . أ) الجديدالذييعرفباسمالناقلأوالحامل،وذلكبمساعدةأنزيمخاصيعرفبالإنزيماللاحمأواللاصقللـ (د . ن . أ) ينتجعنذلكجزء:
(د . ن . أمركب)
- ادخالهذاال(د . ن . أالمركب) إلىالخلاياالمضيفة (العائل) والتيقدتكونخلايابكتريةمنخلالالعمليةالمعروفةبالتحول،ومنثمإتاحةالفرصةلهذاال (د.ن.أ) المهجنللتكاثروالانقسامفيالبكتريا،بعدهاتستخدمهذهالمورثاتوتحقنفيالكائناتالحيةالجديدةمسببةتأثيرهاوقدرتهاالوراثيةالدالةعليها
ميزاتالهندسةالوراثية(الايجابياتوالسلبيات):
- 1- السرعةفينقلالمورثاتمنكائنحيإلىآخروذلكبمرورأسابيعقليلةومحددةبدلاًمنالطريقةالتقليديةوالسائدةوالمتعارفعليهافيتغييرالتركيبالجينيوباستعمالالتهجينوالتربيةوالتيتحتاجإلىسنواتطويلة.
2- نقلالمورثاتبطرقمباشرةومضمونةالنتائجبحيثلاتسمحبنقلالمورثاتغيرالمرغوبةالتيقدتكونمرتبطةبالكروموسوم (الصبغي) والتيقدتنتقلبالطرقالتقليديةمسببةلأهممشاكلوعيوبطريقةالتهجينوالتربيةالعادية.
3- نقلالمورثاتبواسطةالهندسةالوراثيةقضىعلىالبعدالنوعيبينالكائناتالحية،حيثيمكننقلصفةمرغوبةمنبكترياإلىإنسانأونبات (قمح) مثلاًأوالعكس،خلافماهومتبعبالطرقالتقليدية.
4- نقلمورثاتخاليةمنالأمراضوذاتصفاتوراثيةمرغوبةإلىكائناتحيةجديدةتنقصهاهذهالصفات.
منبعضتطبيقاتالهندسةالوراثيةعلىالمجالالطبي:
يعانيالإنسانمنالعديدمنالأمراضالوراثيةالناتجةعنحدوثالطفراتالوراثيةالضارةفياتحادقواعدالحمضالنوويالمكونللمورثوأيضًانتيجةلحدوثبعضالشذوذالكروموسيفيالخلية،ممايؤديإلىخللفيفعاليةالبروتينالمنتجوالمتسببفيأعراضالمرضوالتيتختلفطبيعتهاوشدتهااعتمادًاعلىنوعوطبيعةالمورثالطافر. يمكنحاليًاتشخيصالعديدمنالمورثاتالمسؤولةعنهذهالأمراضالمحملةعلىالخريطةالوراثيةوأيضًادراسةالتغيراتالمستقبليةالتيتحدثلهابواسطةتقنياتالهندسةالوراثية (PCR).
أخطارتطبيقاتتقنياتالهندسةالوراثيةعلىالبيئة
1- تزيدمنفرصةتكوينالمورثاتالمهلكةالتيتشوهأوتقتلأجنةالكائناتالحية (الحيوان) فيإحدىأطوارنموهاالمختلفة.
2- إنتاج (أنواع - سلالات) جديدةمنالكائناتالحيةالدقيقةوالمسببةلكثيرمنالأمراضذاتأشكالظاهريةوخواصبيولوجيةجديدةتزيدمنسرعةانتشارهافيالطبيعةبالإضافةإلىعدموجودأعداءطبيعيينومضاداتحيويةلهافيالوقتالحاضرممايحدثعدمالتوازنبينالكائناتالحيةفيالطبيعة.
3-إنتاج (سلالات) جديدةمنبعضأنواعالبكترياE-coliنتيجةإحداثتغيرفيالتركيبالجينيلهاوالتيتحملمورثاتخطيرةيمكنأنتتسربمنالمعاملإلىالطبيعةوتسببأمراضًا.
4- رشالحقولببعضالبكترياالمعدلةوراثيًاقديحدثتأثيراتعكسيةذاتأضراركبيرةعلىالبيئةخصوصًامصادرالمياهمحدثةأثارًاسلبيةعلىالبيئةوصحةالمجتمع.
5- الكثيرمنالعلماءالمهتمينبعلومالبيئةلديهمتخوفمنأنانتشاركائناتحيةدقيقةأجرىعليهاتغييرفيالتركيبالوراثيمنشأنهأنيغيرمنالنظامالبيئي.
6- بالإمكانحاليًاهندسةبعضأنواعمنالبكترياالقادرةعلىالتكاثربسرعةكبيرةوإنتاجموادسامة (Toxins) بكمياتهائلةيمكناستخدامهافيالحروبالبيولوجيةلإبادةالبشرية.
تعملالحكوماتالمتطورةفيهذاالمجالعلىسنالقوانينوالارشاداتالتيتحددوتنظمالتجاربالتيتجرىفيهذاالمجالوتمنعإجراءهذهالتجاربعلىالحيواناتالمنويةوالبويضاتفيالإنسانحتىلايحدثتغييراتكثيرةفيالتركيبالجينيإلاأنههناكخوفكبيريتبادرإلىالمجتمعاتوهوأنهفيماإذاطبقتأساليبالهندسةالوراثيةعلىالإنسانفإنالنتائجسوفلاتحمدعقباها.
كيفتتواجدالمورثاتفيجسمالكائن؟وأين؟ووفقأيتراتبية؟:
الصيغةالصبغية :
إنمفهومالصيغةالصبغيةيعتمدعلىالكائنالحيالمدروس،ولنأخذالإنسانعلىسبيلالمثال،فهويملكفيكلخلية (46)
لذا،فإنالصبغي (6) مثلاًموجودبنسختينإحداهمامنالأبوالأخرىمنالأم،لذافإن "أي" مورثةموجودةعلىذلكالصبغيهيعبارةعننسختينأحدهمامنالأبوالأخرىمنالأم.
إنكلماسبق،يوجهنانحومفهومالصيغةالصبغيةالمضاعفةDiploidلدىالكائنالحي.
ولتتحققالصيغةالمضاعفةتلك،لابدوأنتكونالصيغةالصبغيةفيكلمنالنطفةوالبويضةمفردةHaploid،وذلكللحصولعلىالصيغةالمضاعفةعندالتقاءالنطفةوالبويضةلتشكيلالبيضةالملقحة.
إنكلتلكالمعلومات -كماذكرت- تتباينبحسبالكائنالمدروس،ففيالإنسانومعظمالكائناتالعليايكونالفردالكاملمضاعفالصيغةالصبغية،أماالعروس (أيالنطفةوالبويضة) تملكصيغةصبغيةمفردة.
لكنالوضعيختلففيباقيالكائنات،فإذاأخذناالأشنياتعلىسبيلالمثال،فالكائنالكامللديهامفردالصيغةالصبغية،أماالأبواغ (أيالجيلالعروسي) فتكونمضاعفةالصيغةالصبغية.
يختلفالأمرأيضاًلدىالبكتيريا،حيثأنهامفردةالصيغةالصبغيةدوماً،وتلجأللانقساماتالفتيلية (الخيطية) Mitosisمنأجلالتكاثر،دوناللجوءإلىالانقساماتالمنصفةmeiosisولاحتىلآليةصناعةالأعراس.
ولاحظنافيماسبقأنالكائنالحييتكاثر "بمفرده" أيانهيملككلالمقوماتالتيتخولهللقيامبالتكاثر،ولكنالفيروساتVirusesلاتملكتلكالإمكانية. وبغضالنظرعنصيغتهاالصبغيةوماهيةالمادةالوراثيةفيها،فإنالفيروساتمجبرةعلىالبحثعمكائنمضيفHostتستجرمنهالمواداللازمةلتتكاثر.
كيفيتمالتعبيرعنالمورثة :
النمطالظاهريPhenotype :مجموعةالخصائصوالصفاتالمشاهَدةلدىأيكائنحي،أوبعبارةأخرىالخصائصالتييمكنقياسها.
النمطالمورثيGenotype : العواملالمورثية (الرموز) المسؤولةعنإظهارالنمطالظاهري.

إذاً،لكلكائنحيمجموعةمنالصفاتوالخصائص،يتفردببعضهاعنكلأبناءجنسه،وبعضهاالآخرمشتركبينهوبينباقيأفرادالمجموعةالواحدة. وكلتلكالصفاتتظهروفقعملياتترجمةمنظمةلرموزتدعىبـ "المورثاتGenes" المحمولةعلىبنىًتدعىبـ"الصبغياتChromosomes".
السؤالالذييطرحنفسههنا:
كيفتُتَرجمالمورثةإلىصفةظاهرة؟:
إنتلكالعمليةمعقدةجداً،يدخلفيهاالعديدمنالوسائط.. سنتحدثبالتفصيلعنتلكالعمليةلاحقاً.
ولكنمايهمناالآنهومايلي : يكونالنمطالظاهريآخرنتيجةيحصلعليهاالجسمبعدالكثيرمنالعملياتالاستقلابيةالتيتليتفكيكرموزالمورثات.
ومنالجديربالذكر،أنكلصفةمنصفاتالكائنالحيلهاتفردوخصوصيةفيآليةظهورهاوالعواملالمساهمةفيتلكالعملية،فبعضالصفاتمثلاًتحتاجلمورثةواحدفقطتترجمفتظهرالصفة،ولكنالبعضالآخرمنالصفاتتحتاجإلىأكثرمنمورثةتترجموفقتسلسلمعينتظهرالصفةمنخلاله.
طولحجمالمورثةالواحدة:
يختلفحسبحجمالبروتينالمرادتركيبه (عددالأحماضالأمينيةفيالسلسلةالببتيدية).
كلحمضأمينييقابله 3 قواعدآزوتيةعلىARNmوكذلكعلىADN .
العواملالتيقدتغيرمنالمورثة :تغييرالنمطالظاهري :
حسناً،ولوكانتالمورثاتثابتةمنذبدءالزمن،لماحصلناعلىاختلافاتبينالبشرأبداً،،ماهيالعواملالتيقدتغيرمنالمورثة،وبالتاليقديتغيرالنمطالظاهريكنتيجةلذلك؟
الطفراتMutations :
إنالمورثة "قد" تعتبركياناًثابتاًتنتقلمنجيللآخرعبرالتكاثروعملياتالانقسامالخلوي،ويتحكمفيانتقالهانظامعاليالدقةيمنعحدوثأيخطأ.
لكنفيبعضالأحيانقدتتعرضالمورثةإلىتغييرمفاجئفيأحدبناها "الأساسية" مؤدياًإلىاختلافالنمطالظاهريالناتجعنترجمةتلكالمورثة.
ويتراوحالأثرالناجمعنالطفرةمابين "غيرالملحوظUndetectable" و"القاتلLethal"،ولابدأننعلمأنالطفرةعبارةعنتعديلضئيلجداًفيإحدىالمورثاتقدينجمعنهاختلالكبيرجداًفيشكلالكائنالحيأوأحدوظائفه.
لذافإنذلكيخلقلدينادرايةتامةبأنهإذاكانتالمورثةتنتقلمنجيللآخر،فبالتاليستنتقلالطفرة (وأثرها) منالجيلالتيحدثتفيهإلىالجيلالتالي.
مثال : بيلةالفينيلكيتونPhenylketonuria :بيلةالفينيلكيتونهيمرضناتجعناختلالوراثي )طفرة) ينجمعنهُغيابالأنزيمالمسؤولعنتحويلالحمضالأمينيالفينيلألانيننPhynylalanineإلىالحمضالأمينيالتيروزينTyrosine.وينجمعنذلكتراكمالفينيلألانينوالعديدمنالسمومالتيتؤثرسلباًعلىصحةالمصاب.
مايهمنامنالمثالهوعرضأثرظاهريخطيرناتجعنطفرةصغيرةجداً.
كيفنقيسطولالمورثة؟:
بعددأزواجالقواعدbp (base pair) .
أوبالطولالعادي (سم،ملم،ميكرون،نانومتر.....)
كلزوجقواعد (زوجمنالنيوكليوتيدات) يساوي 0.34 نانومتر.
هليساويطولالمورثةعددالأحماضالأمينيةفيالبروتينx 3؟
طولالمورثةأكبربكثيرمنعددالأحماضالأمينيةx 3 .
إذاكانطولالمورثةأكبربكثيرمنعددأأx 3 .فماهودورالأجزاءالأخرىالتيلاتؤديإلىتركيببروتين (لاتعبرعنأحماضأمينية)؟
تحتويالمورثةعلىمناطقإضافيةلاتحملمعلوماتوراثيةلتركيببروتين.؟
يمكنتقسيمهذهالمناطقإلى :
1. مناطقلاتستنسخ (موجودةفقطعلىADNداخلأوخارجالمورثات)
2. مناطقتستنسخوتنزعبعدالإستنساخعندحقيقياتالنواة (مناطقغيردالةIntrons) . هذهالمناطقلانجدهاعلىARNmالناضجولانجدهاعلىADNcالمكمل.
3. مناطقتستنسخولاتنزعبعدالاستنساخلكنهالاتترجم . هذهالمناطقتقعفيبدايةونهايةقطعةARNmالناضج.
4. مناطقتستنسخوتترجم: وهيالمنطقةالمستمرةالواقعةبينرامزةالانطلاقورامزةالتوقف. طولهذهالمنطقةيساويعددالأحماضالأمينيةx 3 + 3 .
تسمىهذهالمنطقةبالمنطقةالمفتوحةللقراءةORF(Open Reading Frame)
Phase Ouverte de Lecture
هليتماستنساخكلالنيوكليوتيداتالموجودةفيالمورثة؟لا
كيفيمكنناالتأكدمنالإجابة؟
مقارنةطولالمورثةالأصليةعلىADNوطولARNالأولي (ماقبلالرسولpré-messager).
هليتمترجمةكلالمعلوماتالمستنسخة؟لا
كيفيمكنناالتأكدمنالإجابة؟
مقارنةطولالمعلوماتالقابلةللترجمة (عددأاx 3+3) معطولARNالأولي.
مقارنةطولالمعلوماتالقابلةللترجمة (عددأاx 3+3) معطولARNmالناضج.
ADNالمكمل
ADNالمكمل (ADNc) أوADN complémentaire :
هوADNيتمالحصولعليهانطلاقمناستنساخعكسيلـARNmالناضجالقابلللترجمة.
مافائدته؟
يستعملعندنقلمورثةمنكائناتحقيقيةالنواةإلىكائناتأوليةالنواة.
ماهيالمعلوماتالتييحتويهاADNc؟
المعلوماتالمكملةلـARNmالناضح.
إشكالية
1. حجمالمعلوماتالوراثيةلأيكائنحيكبيرجدا.
2. تطورالعلوممكنالعلماءمنتحديدهذهالمعلوماتفيعددكبيرمنالكائناتالحيةومناهمهاالإنسان.
3. تراكملدىالباحثينكمكبيرمنالمعلوماتالهامةيجبالإستفادةمنهاواستغلالهاأحسناستغلال.
4. هذهالمعلوماتمفيدةفيالبحثوفيالتعليمنظرالأهميتهافيتوضيحالعديدمنالمفاهيمالتيبقيتمبهمةوالإجابةعلىالعديدمنالأسئلةالتيطرحناهاسابقا.
5. كيفيمكنتنظيمهذهالمعلومات،تسهيلاستغلالهابطريقةعلميةدقيقة،تسهيلالوصولإليهامنمختلفانحاءالعالممهماكانالمكانالتيتمفيهالإكتشاف؟
الجوابعلىالإشكالية
1. إنشاءبنوكللمعلوماتعلىالحاسوب (الكمبيوتر)
2. تصميمبرامجكمبيوترلمعالجةوتحليلهذهالمعلوماتبسرعةوبدقة
3. وضعهذهالبنوكعلىشبكةالإنترنتلكييسهلالوصولإليهامنمختلفانحاءالعالم.
4. وضعالبرامجعلىشبكةالإنترنتحتىيتسنىتحميلهاواستعمالها
5. كلباحثيكتشفتتابعمورثةأوجينوميخزنهفيالبنكفيصورةمنظمةمتفقعليهاسلفا.