الـــبــــيــولـــوجــيــا الــجــزيـئــيــة
وقد استنيج جريفث ان الماده الوراثيه الخاصه ببكتريا
(S) وحولتها الي بكتريا مميته من النوع
اطلق علي هذه الظاهره اسم (التحول البكتيري) ولم يفسر لنا كيفيه انتقال الماده من بكتريا
لاخري
وقد تمكن افـري وزملائه من عزل ماده التحول البكتيرى التى تسبب في
تحول بكتيريا غير مميته اي
سلاله البكتريا المميته وعند تحليل هذه الماده وجد انها تتكون من
التجربة الحاسمة
اجريت هذه التجربه عندما اكتشف واستخلص انزيم له القدره علي تحليل
جزئ DNA
تحليلا كاملا ويسمى هذا الانزيم دى اكسي ربيونيو كليز الا انه لا
يؤثر علي المركبات البروتونيه ولقد جاء عندما عوملت الماده النشطه المنتقله بهذا
الانزيم توقف عمليه التحول مما يوكد ان هو
الماده الوراثيه DNA
لاقمات البكتيريا
هو الماده الفعاله يأتى من الدراسات التي اجريت علي لاقمات
البكتيريا
DNA وهناك دليل اخر على
وقد كان من المعروف قبل ذلك ان الفاج يستخدم في التجارب ويتكون من
وغلاف بروتينى يحيط به ويمتد ليكون ما شبه الذيل الذى يتصل بالخليه
البكتريه التى يهاجمها DNA
وقد لاحظ انه بعد 32دقيقه من اتصال الفيروس بالخليه البكتيريه
تنفجر الخليه البكتيريه ويخرج منها حوالى 100 فيروس جديد مكتمل التكوين ومن
الواضحان ماده ما مرت من الفيروس الى الخليه البكتيريه تحتوي علي الفيروس
DNA ومن المعروف ان
يدخل في تركبيه الفوسفور الذى لا يدخل عاده في تركيب البروتين كما
ان البروتين يدخل في تركيب الكبريت والذى لا يدخل في تركيب وقد استغل هرشي وتشيس هذه
الحثيقه في اجراء تجربه هامه حيث قاما بترقيم DNA
الفيروسي بالفوسفور المشع بالكبريت المشع في داخل وخارج الخلايا
البكتيريه قد ظهرت تجارب هذه التجربه DNA
الفيروسى تقريبا قد دخل الي داخل الخلايا البكتيرية بينما لم يدخل
من بروتين الفيروس الى البكتيريا اقلDNAان كل
3%
الفيروسى هو الذى يدخل الى الخلايا البكتيرية ويدفعها الى بناء
فيروسات جديدة DNA اى ان
والاستناج من تجارب التحول البكتيرى وتجارب التي اجريت علي الفاج
هو ان الجينيات علي الاقل الخاصة ببكتيريا الاللتهاب الرئوى والفاج تتكون من
…. DNA
ووضع نموذج له واى نموذج يوضع لتركيبه DNA انشغل العديد من الباحثين في محاوله التعرف علي جزئ
لابد ان ياخذ في الاعتبار المعلومات التاليه التى انبثقت من العديد
من التجارب
يتكون من النيوكليوتيدات ووتكون كل نيوكليوتيدة من ثلاث مكونات هما
سكر خماسي ديوكسي ومجموعة من الفوسفات مترابطة برابطة تساهمية بذره الكربون
الخامسة فى السكر وواحدة من القواعد النيتروجينية الاربعة ترتبط برابطة تساهمية
بذره الكربون الاولي فى السكر الخماسي والقاعدة النيتروجينه قد تكون احدى مشتقات
البيريميدين
عندما ترتبط النيوكليوتيدات ببعضها البعض في شريط فان مجموعه
الفوسفات المتصله بذره الكربون رقم 5 في سكر احد النيوكليوتيدات ترتبط بذره
الكربون رقم 3 في سكر النيوكليوتيدة والشريط الذى يتبادل فيه السكر و الفوسفات
يطلق عليه هيكل سكر فوسفات
وهذا الهيكل غير متماثل بمعنى انه يوجد به مجموعات فوسفات طليقة
مرتبطة بذرة الكربون رقم 5 في السكر الخماسي عند احدى نهاياته ومجموعة هيدوكسيل
طليقة مرتبطة برابطة تساهميه بذرة الكربون رقم 3 في السكر الخماسي عند النهايه
الاخرى اما قواعد البيورين والبيريميدين فانها تبرز علي جانب واحد من هيكل سكر
فوسفات
لكى تتكون الروابط الهيدورجينيه بشكل سليم بين زوجى القواعد
النيتروجينية رأي طوسون وكريك ان
يكون احدهما في وضع معاكس للاخر بمعنى ان مجموعة الفوسفات الطرفية
المتصلهDNAشريط جزئ
بذرة الكربون رقم 5 في السكر الخماسي فى شريطى
تتكون عند الطرفين المعاكسين واخيرا فان سلم DNA
يلتف بحيث يوجد عشر نيوكليوتيدات في كل لفه علي الشريط الواحد
ليتكون لولب يتكون من DNA
شريطين يلتفان حول بعضهما العض فان جزئ
يطلق عليه اللولب المزدوج
كامل عدد من الانزيمات والبروتينات في الخلية ولكى يتم DNA يتطلب نسخ
النسخ يتعين حدوث ما يلى
كامل عدد من الانزيمات والبروتينات في الخلية ولكى يتم DNA يتطلب نسخDNA الانزيمات وتضاعف
النسخ يتعين حدوث ما يلى
ينفك التفاف اللوب المزدوج
تقوم انزيمات اللولب بالتحرك علي امتداد اللولب المزدوج فاصله
الشريطين عن بعضهما البعض وذلك بكسر الروابط الهيدروجينة الموجودة في القواعد المتزاوجة
في الشريطين وابتعادهما عن بعضهما لتتمكن القواعد من تكوين الروابط الهيدروجينة مع نيوكليوتيدات جديدة
DNA تضاعف
بها حتى تستقبل كل خلية DNA قبل ان تبدا الخلية في الانقسام تتضاعف كمية
جديدة نسخه طبق الاصل من المعلومات الوراثيه الخاصه باللوحه الام ولقد اشار كلا من واطسون وكريك ان تركيب
الشريط المزدوج ذى القواعد المتزاوجه لجزئ
يحتوى علي وسيله يمكن بها مضاعفة المعلومات الوارثيه بدقة DNA
فحيث ان الشريطين يحتويان علي قواعد متكاملة فان تتابع
النيوكليوتيدات في كل شريط يوفر المعلومات اللازمة لانتاج الشريط المقابل
فى اولـيـات النـواة DNA
DNA سبق ان ذكرنا
ان
لولب مزدوج تلتحم نهاياته معا
وبالاضافه الي ما سبق فان بعض البكتيريا تحتوى علي واحده او اكثر
من جزيئات
الصغيرة الدائرية يطلق عليها اسم بلازميداDNA
تستخدم علي نطاق واسع من الهندسة الوراثية وتضاعف الخلايا
البكتيرية البلازميدات الموجودة بها في مفس الوقت وتضاعف فيه
ويستغل العلماء هذا النشاط بادخال البلازميدات صناعيه داخل الخلايا
البكتيرية بهدف الحصول علي نسخ كثيرة من هذه البلازميدات
التى توجد في الميتوموندريا DNA وجزيئات
وفى البلاستيدات الخضرء تشبه تلك الموجودة
في اوليات النواة كما ثبت وجود البلازميدات
في الخميرة وهى كلها جزيئات دائرية من
لاتعتقد بوجود بروتين معها
الاحماض النووية وتخليق البروتين
تركيب وتخليق البروتين
يوجد في الانظمة الحيه الاف الانواع من المركبات البروتينية التى
يمكن تقسميها الي قسمين رئيسين هما
البروتينات التركبية
هى البروتينات التى تدخل فى تراكيب محددة في الكائن الحى مثل
الاكتين والموسين الذين يدخلان في تركيب العضلات وغيرها من اعضاء الحركة
والكولاجين الذى يدخل في تركيب الانسجه الضامة والكيراتين الذى يكون الاغطية
الواقية كالجلد والشعر والحوافر والريش وغيرها
البروتينات التنظيمية
هى البروتينات التى تنظم العديد من عمليات وانطة الكائن الحيوهى
تشمل الانزيمات التى تنشط التفاعلات الكيميائية بالكائنات الحية والاجسام المضادة
التى تعطى الجسم مناعة ضد الاجسام الغريبة والهرمونات وما الي ذلك.
الشفرة الوراثية
الشفرة الوراثة هى تتابع النيوكليوتيدات فى ثلاثيات
والتى تم نسخها الي الربيوسوم حيث تترجم الي تتابع DNA
الاحماض الامينية في سلسة عديد الببتيد الذى يكون بروتينا معينا
ومن المعروف ان هناك عشرين حمضا امينيا تدخل في بناء البروتينات
وان هناك اربع نيوكليوتيدات فقط تدخل في بناء كلا من
وعلي ذلك فاللغه الوراثية تحتوى علي اربع حروف DNA ,RNA
ابجدية وهذه الحروف الاربعه من النيوكليوتيدات يجب ان تشكل عشرين كلمه تدل
كل منها علي حمض اميني معين ولا يمكن ان تتكون كل كلمه من حرف واح
التكنولوجيا الجزيئية
بعد التقدم في معرفه تركيب الجين وتخليق البروتين اصبح الان فصل
جين مرغوب فيه وتكوين ملايين النسخ منه داخل خلايا بكتيرية او خميرية كما يمكننا
ان نحلل هذا النسخ لمعرفة هذه النيوكليوتيدات في الجينحسب الطلب من انتاج جين صناعى وادخله داخل خلية DNAولقد اصبح
من الممكن بناء جزيئاتبكتيرية ويوجد الان في العديد من المعامل نظم جينية يمكن برمجيتها
لانتاج شريط قصير منيحتوى علي تتابع النيوكليوتيدات التى نرغب فيها ويمكن استخدام DNA
المبني حسب الطلب في تخليق البروتين
تقتنيات التكنولوجيا الجزيئية
تهجين الحمض النووى
الى 5100 تنكسر
الروابط الهيدروجينة التى تربط القواعد المتزواجةDNA
عند رفع درجة حرارةجزئ
في شريطى اللولب المزدوج ويتكون شريطان مفردان غير ثابتين
فان الاشرطة المفردة تميل الي الوصول الي الثبات عن طريق DNA وعند خفض
درجة حراره
تزواج كل شريط مع شريط اخر لتكوين لولب مزدوج مرة اخرى
تتوقف شدة التصاق الشريطين علي درجه التكامل بين تتابعات قواعدهما
النتيروجينية ويمكن قياس شدة التصاق شريطي النيوكليوتيدات بمقدار الحرارة اللازمة
لفصل الشريطين مرة اخرى
