دراسة الخبر الوراثي "د4"ج1"

تعبير الخبر الوراثي

من خلال دراسة تجارب GRIFFITH
تبين أن نقل ADNs إلى المكورات R
اكتسبت هذه الأخيرة صفة المحفظة و من تم فهناك
علاقة بين الخبر الوراثي و الصفة.

-1
تعريف الصفة:

الصفة هي ميزة نوعية أو كمية تميز فردا عن باقي أفراد
نوعه، وهناك صفات ترى بالعين المجردة(لون الأزهار مثلا)

وأخرى تظهر بواسطة اختبارات خاصة(الفصيلة الدموية مثلا).
-2
دراسة
مثال لتغير فجائي في الخبر الوراثي:
ظهور المقاومة للستريبتوميسين عند بكتيرية
Escherichia Coli

عند زرع بكتيرية
Escherichia Coli
في وسط مقيت ملائم(غراء+
كليكوز+
فيتامينات+أحماض
أمينية في حرارة
37C).

تتشكل مستعمرات بكتيرية تسمى لمات تنتشر فيما بعد ذلك
لتشكل كتلة متواصلة على سطح الوسط(بساط بكتيري). لكن
عند
زرعها في وسط مقيت أضيف إليه
Streptomycine الذي يعتبر مضادا حيويا، فإننا نحصل
على بعض اللمات فقط على شكل كتل صغيرة مبعثرة على سطح الوسط.-
يتبين من خلال هاتين
التجربتين أن البكتيريات التي ماتت
بوجود

Streptomycine تعتبر
حساسة لهذا المضاد الحيوي و يرمز
إليها بـ
StrepS
أما التي بقيت حية تعتبر مقاومة و يرمز
إليها بـ
StrepR . ظهور هذه الصفة
الجديدة تلقائي و بما أنها انتقلت
إلى الأجيال الموالية أثناء
تكاثر البكتيريات فهي وراثية أي أن التغيير حدث على مستوى المادة الوراثية
ADN نسمي هذا التغيير
بالطفرة
mutation.
إذن
الطفرة هي
تغير وراثي و فجائي في انتقال الصفات الوراثية و
هذا التغير يمس المادة الوراثية على جزء من ADN
الذي يحمل الخبر الوراثي المتعلق بتلك الصفة.-
جزء الـ ADN
الذي يحمل الخبر الوراثي المتعلق بصفة معينة يشكل ما يسمى بالمورثة

gene.
وكل مورثة توجد بنسخة واحدة على صبغي معين و مكانها يسمى
موضع المورثة
Locus
،
كما يمكنها أن توجد على عدة أشكال تسمى الحليلات
alleles
فمثلا
StrepR
و StrepS حليلين لنفس
المورثة (العلاقة مع المضاد الحيوي
Streptomycine فالحليل
StrepS متوحش (الأصل) و الحليل
StrepR طافر.

- يمكن أن تكون الطفرة تلقائية
أو محدثة بعوامل فيزيائية(أشعة) أو كيميائية(مواد
كيميائية) أو
بيولوجية(فيروسية) ، و هناك عدة أنواع من الطفرات :

ـ طفرة عن طريق
إضافة أو ضياع نيكليوتيد.

انظر الرابط
ـ
طفرة عن طريق استبدال نيكليوتيد بنيكليوتيد آخر.

انظر الرابط
ـ
طفرة عن طريق تغير ترتيب النيكليوتيدات...

أمثلة لبعض الطفرات

-3
العلاقة صفة ـ بروتين:

تمثل الأمثلة التالية مقارنة بين الأفراد الطافرة و
الأفراد المتوحشة:
المثال الأول: الفرق بين
الفئران المتوحشة الرمادية و الفئران الطافرة البيضاء هو أن الأولى تتوفر على
صبغة الميلانين(تركبها انطلاقا من التيروزين بوجود أنزيم بروتيني) و الثانية
لا تتوفر على صبغة الميلانين(غير
قادرة على تركيبها نظرا لعدم توفرها على الأنزيم).


http://www.lessouris.org/les_differentes_varietes.html	http://www.lessouris.org/les_differentes_varietes.html

صفة اللون عند الفئران مرتبطة
إذن بنشاط بروتين(أنزيم) .

المثال
الثاني:
الخضاب الدموي بروتين يوجد داخل الكريات الحمراء و له دورين ، وظيفي يتجلى في
نقل الغازات التنفسية و بنيوي يتجلى في إعطاء الشكل الكروي المقعر للكريات
الحمراء.ينتج فقر الدم المنجلي عن تركيب خضاب دموي
Hemoglobine غير
عادي (تشوه الكريات الحمراء
تصبح منجلية الشكل) و يرمز له بـ HbS
عوض
HbA .

كريات حمراء منجلية الشكل

دراسة الخبر الوراثي "د4"ج1" Sickle-cell_anemia

http://www2.lifl.fr/~touzet/M1/tp2.html

تبين الوثيقة الموالية مقارنة بين
جزء من الخضاب HbA و
الخضاب HbS

لا
تختلف جزيئة
HbS عن
HbA إلا باستبدال الحمض الأميني
6 رقم GLU بـ
VAL.

إذن فشكل
الكريات الحمراء(الصفة) مرتبط بطبيعة الخضاب الدموي(البروتين) .

أي
أن هناك علاقة بين الصفة و البروتين. فالصفة تترجم بوجود بروتين بنيوي أو
وظيفي .

و سبق أن كشفنا عن وجود علاقة بين الصفة و الخبر الوراثي . فما هي طبيعة
العلاقة بين الخبر الوراثي و البروتين؟

للإجابة عن هذا التساؤل نقترح دراسة الخبر الوراثي المسئول عن تركيب الخضاب
الدموي.
يمثل الشكلان 1
و2 على التوالي جزء من
المورثة HbS و جزء من
المورثة HbA.

الشكل 1

الشكل
2

ـ مقارنة:
هناك تشابه في جميع القواعد الأزوتية باستثناء القاعدة
T رقم 17 في
ADN المتحكم في تركيب
HbA و التي عوضت بالقاعدة
A في
ADN المتحكم في تركيب
HbS ، إذن حدثت طفرة .

- استبدال
T بـ
A على مستوى المورثة أدى إلى
استبدال الحمض الأميني GLU
بـ VAL على مستوى
البروتين و بالتالي تحول HbA
إلى HbS الذي أدى الى
تغير شكل الكريات الحمراء(الصفة).

ـ إذن هناك علاقة بين المورثة و البروتين:
ترتيب النيكليوتيدات في ADN
هو الذي يحدد طبيعة و ترتيب الأحماض الأمينية في البروتين.
-4 العلاقة مورثة
- بروتين؟
يتم تركيب البروتينات على مستوى السيتوبلاسم
تحت إشراف المورثات(ADN)
الموجودة في النواة فكيف تصل الإشارات من النواة إلى
السيتوبلاسم لتركيب البروتينات.

تجربة Paul et Goldstein:

دراسة الخبر الوراثي "د4"ج1" Paulgoldstein

دراسة الخبر الوراثي "د4"ج1" Paulgoldstein

تم وضع أميبة في وسط مشع 1
و بعد أن أصبح الإشعاع في النواة 2
وضعت هذه الأخيرة داخل أميبة عادية منزوعة النواة
3 لوحظ أن الإشعاع انتشر إلى السيتوبلاسم
4 .
هذا يوحي
بخروج مواد من النواة إلى السيتوبلاسم.

- إذا أخضعنا الأميبة المطعمة بالنواة لتأثير أنزيمات
هاضمة لحمض نووي ARN تتوقف
النشاطات الخلوية.
إذن
المواد التي تخرج
من النواة إلى السيتوبلاسم عبارة عن حمض نووي ريبوزي
ARN .
بنية
و مكونات ARN:
يتكون ARN
من متتالية من النيكليوتيدات و كل نيكليوتيد يتكون من:
- حمض فوسفوري H₃PO₄
- سكر ريبوزي C₅H₁₀O₅
- قواعد أزوتية: A:
أدنين،G: كوانين،C:
سيتوزين و بدلا منT نجد
U أوراسيل.


	ARNm	ADN
http://ead.univ-angers.fr/~jalouzot/genetique/courshtm/chap2/chap2-2.htm http://www.geneticengineering.org/chemis/Chemis-NucleicAcid/ARN.htm

مقارنة ARN
و ADN

ADN	ARN
لولب مضاعف	لولب واحد
السكر ريبوز ناقص أكسجين	السكر ريبوز
القواعد الأزوتية ACGT	القواعد الأزوتية ACGU
كتلة كبيرة	كتلة صغيرة

علاقة
ADN بــ ARN:
تظهر الوثيقة التالية رسم تخطيطي لملاحظة مجهرية لجزء من
ADN حيث يلاحظ و جود أجزاء
من ARN ملتصقة به،
مما يدل على وجود علاقة بين ADN و ARN
.
دراسة الخبر الوراثي "د4"ج1" Arnadn

تبين الوثيقة التالية كيفية انتقال الطابع الوراثي من
ADN
إلى

ARN
أي النسخ الوراثي
Transcription
حيث
ينتقل الخبر الناتج عن نسخ المورثة إلى السيتوبلاسم على شكل رسول
يسمى
ARNm
.
دراسة الخبر الوراثي "د4"ج1" Adnarnm

يعمل أنزيم ARN
بوليمراز على تفريق لولبي ADN
في مقدمة المورثة المراد نسخها، ثم يشرف على
إدماج النيكليوتيدات الحرة حسب
تكامل القواعد الأزوتية، وعندما يصل
إلى نهاية المورثة يتم تحرير
ARN بوليمراز و
ARN_m.

ملحوظة: تنتقل عدة جزيئات الأنزيم من موقع بداية
الاستنساخ إلى نهايته و هكذا يتم نسخ عدة جزيئات ARN_m
في آن واحد.