تعبير عن الوراثة

لبحث الاول
الوراثه[B]
المقدمة : في منتصف السبعينات رأى عدد من العلماء المتحمسين إننا على *شفـا ثوره بـيولوجية*
فلقد تقدمت تكنولوجيا ((الهندسة الو راثية)) للحد الذي أصبح لنا معه إن نتطلع إلى اليــوم
الذي يمـكننا فيه بناء الكائـنات الحية بنـفس السهولة التي نبني بها الآن الكمبيوتر0ان فـي مقدور((العقاقير السحرية)) والفاكسينات المهندسة وراثيا إن تغير من الطب بحيث لا يتبقى
من الأمراض الخــطيرة على نهاية هذا القرن سـوى أمراض القلب وأمراض الشيخوخة0
فالهندسة الو راثية مصطلح علمي يعبر عن تلك التقنية الحديثة التي يستغلها للتحكم في بعض مورثـات ا لخلية الحية وتحفيزها للـعمل باستـخدام الطرق المـعملية ، على الرغم من حـداثة الموضوع إلا انه تطور بشكل سريع وكثرت مسمياته فقد أطلق علية اسم *تقنية المورث * وأحيانا أخرى يعرف باسم * إعادة التوليف الو راثي*0
ولعل مصطلح الهندسة الو راثية فيه كثير من المبالغة ولكن الحقيقة العلمية تدل على مدى تقدم التقنية الو راثية وامكان التحكم في بعض الصفات الو راثية للكائن الحي0
الجدير بالذكر إن التعريف الدقيق لهذا النوع من التقنية هو القدرة على تكوين اتحادات وراثية جديدة وذلك بخلـط مـورثات معروفة لخلايا معينـه مـع مورثات فيروسـية أو بلازميدات بكترية وتمكينها من التكاثر وإظهار قدرتها الو راثية في الـتحكم في الخلايا المضيفة التي تلقح بها مثل هذه المواد الو راثية .

بـــنـــية الـــمــــــــادة الوراثيه :

تحتوي جميع خلايا الكائنات الحية على ما يعرف بالمادة الوراثيه أو الحامض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين(DNA) وهو الحامل الحقيقي للمورثات(Genes) والمسؤول عن تحديد الصفات الخاصة والفريدة لكل كائن حي0 إن هذا الحامض ماهر إلا عبارة عن مركب جزيء يتكون من شريطين ملتفين بشكل حلزوني ،كل شريط عبارة عن سلسلة طويلة من النوتيدات 0
النواتيدةعباره عن مركب كيميائي يتكون من سكر خماسي ناقص الأكسجين ومجموعة فوسفات وقاعدة نيتروجينية وتختلف النوايتدات بعضها عن بعض في القواعد النيتروجينيه فقط هي :ــ
الادنين(A) والثايمين(T) & السيتوسين(C) والجوانين(G)
يتزاوج الادنين(A) دائما مع الثايمين(T) و يتزاوج السيتوسين(C) دائما مع الجوانين(G) ويرتبط شريطا الــ(DNA) بعضهما مع بعض بروابط هيدروجينية تتكون من الداخل بين القواعد النيتروجينيه المتزاوجه ، وينسب إلى العالمين المشهورين واطسون وكريك تفسير هذا التركيب الجزيئ الــ(DNA) 0
ويتحكم في الصفة الو راثية مورث واحد اواكثر لكن المورث بشكل عام عبارة عن العديد من آلاف القواعد النيتروجينية ذات نمط ترتيبي قاعدي ثابت لذا يعزى التباين الواضح بين الكائنات الحية الى الاختلاف في نمط ترتيب القواعد النيتروجينيه على طول شريط ال(DNA)لكل كائن حي
وتتكون كل من جديلتي جزئ الدنا البشري من تتابع مستمر طولي يتألف من ثلاثة بلايين وحدة بناء يسمى كل منها نيكليوتيدة و تتألف بدورها من ثلاثة مكونات :-
جزئ سكر( ديوكسي ريبوز) ، وجزي فوسفات ، وقاعدة 0
علما بان جزيئا السكر والفوسفات ثابتان، والقاعدة تختلف فهي أربعة أنواع لااكثر < (A) (T) (C) (G)> يمكن تشبية جزي الدنا بكتاب يحتوي على ثلاثة بلايين حرف مكتوبة بلغة لها ربعة أحرف فقط وكما إن تسلسل الاحراف في الكتاب يعطي معاني خاصة فكذلك تسلسل الأركان المثلثات يعطي مركبات خاصة.
والدنا هو ما ينتقل من جيل إلى الجيل الذي يليه هذا هو السبب في إن يطلق اسم المادة الوراثية على جزي الدنا وتكامل الجديلتين يشكل الأساس في نقل المعلومات الواثية0
والهندسة الو راثية هي تقنيه خاصة تأخذ مادة الدنا من الجسد وتدخلها في جسد عائل آخر بغية تبديل وتحوير الصفات الوراثيه في ذلك العائل ، وذلك باستخدام وسائل مختلفة منها صناعة تربية الخلايا وعملية اندماج الخلايا

نـــشأة الهــــندسة الو راثية :ـ

إذا استطاع الباحث أن يغير الترتيب القاعدي لجزي الــ(DNA) في الخلية فمن المـتوقع إن ينعكس هذا التغيربشكل معين على الطبيعة الخاصة لهذة الخليةومثل هذه التغيرات في الصفات الو راثية كثيرا ما تحدث في الطبيعة ، وتعرف هذه الظاهر ه بالطفرة (Mutation) أي التغير في طبيعةالمورثات لخلايا الكائن الحي سواء كان ذلك نتيجة لعمليات التزاوج أم التلقيح أم لعمليات فيزيائية كالتعريض للإشعاع آو المواد الكيميائية.
ولقد مهدت النتائج التي حصل عليها العالمان ابل وتروتنر إلى استنباط علم جديد هو الهندسة الوراثيه ، حيث عرفا إن هناك أنواعا من البكتريا لديها القدرة على تقبل مواد وراثية خارجية عن طريق ظاهرة عملية تعرف باسم النقل آو التحول (Transformation) فلاحظا أن احد أنـواع البكتريا ( Bacillus Subtilis ) بامكانها حمل(DNA) فيروس الجدري وتمكينه من التكـاثر داخل السيتوبلازم البكتيري.
وفي عام1973م ادخل الباحث دي وزملاؤه مصطلحا علميا جديدا هو نقل المورث((Transgenesis ويقصد به نقل معلومات وراثية من خلايا بدائية إلى خلايا راقيه.
تتعرض أحيانا عملية تلقيح الخلايا بدائية النواة بمادة الــ(DNA)الخارجية للفشل ويعزى هذا في كثير من الأحيان إلى هضم هذا الــ(DNA) الغريب اوعدم أمكان تتبع آثاره الجديدة ولكي يتم حمل المادة الو راثية الجديدة وتكاثرها لابد من توفر شرطين أساسين :ــ
1- احتواء هذة المادة الو راثية على ما يعرف بمركز التكاثر( Origin of Replication).
2- اتحاد هذه المادة الوراثيه مع المادة الوراثيه للكائن الحي المضيف.
ولعل من أهم الأسباب التي أدت إلى تطور الهندسة الو راثية هو معرفة أن جزئ الــ(DNA) له القدرة أحيانا على التكاثر في الخلايا المضيفة.

الواسمات الو راثية والتطور:

التنوع يحكم الكون من المادة الجامدة إلى الكائنات الحية ، من الظواهر الملحوظة إلى عمليات التفكير المعقدة،من الأفكار إلى المنتجات الملموسة المصنعة0 إن التابين والتعدد هو السمةالتي تميز كل ما يمكن أن نفكر فية ووجود الحياة ذاتة يتميز بالتنوع الوراثي البلايين من الأنـواع الحية تعمر الأرض وكل منها يمثل تجليات مخطط كوني وهذا ينسق ظهور وتنامي كل أشـكال الحياة من خلال الضغط الانتخابي للتطور.وان ما يميز تعدد الأنواع هو تفرد كل فرد مـن أي نوع بمميزات خاصة به، فان كل البشر مختلفون في كل خصائصهم الجسدية والعقلية فالأعـين الزرقاء،والشعر البني ،والجلد الأشقر،وقصر القامة، كلها تعبيرات مظهرية للتنوع الـو راثي . ونفس الشي للصفات السلوكية مثل التعلم والذاكرة والمزاج الهادئ أو السي .
تمت أول دراسة منهجية التي أجريت عن هذه التباينات على ذبابة الفاكهة لا على البشر فمعدل تكاثر هذه الحشرة سريع بحيث تظهر التغيرات الو راثية بسرعة ولقد تبدو كل ذبابات الفـاكهة متشابه . لكنها ليست كذلك ، إنها تفصح مثل كل الأنواع الحية عن مجال عريض من الصفات المظهرية.
الذي يحدد الفرق بين الأنواع هو إننا كبشر ربما كانت جزيئات دننا أطول من جزيئات دنـا الحيوانات والنباتات، فطول الطاقم الو راثي للبكتـريا هو 4.7 ملـيون زوج من القواعـد ، والخميرة 15 مليون ، ذبابة الفاكهة 155 مليونا، وللبشر 3000 مليون 0 على أن هنـاك الكثير من الاستثناءات لهذه القاعدة؛ فللكثير من الأنواع الأدنى جزيئات دنا أطول من جزيئات
دنا الإنسان ؛ فجزي دنا الفار مثل البشر ،أما الذرة 5000 مليون،بينما زهرةالسوسن9000 مليون. وهذه الاستثناءات تشكل تناقضا وهي لا ترتبط ارتباط مباشرا بتعقيد الكـائن الحـي. والتابين المظهري ينتج عن التباينات الوراثية.
فهذه الفروق بين جزيئات الدنا تتوزع عشوائيا على طول الجزئ فقد تكون ناتجة عن طفـرات "استبدال نيوتيدة بأخرى" أو حذف نيوتيدة أو أكثر . وهذه التباينات التي يمكن تشبيهها بعلامات على طول سلسلة الدنا تسمى"الواسمات الو راثية".

الأدوات الاساسيه للهندسة الوراثيه :

من المهم أن نعرف كيف نتمكن من فهم حدود إمكانيات الهندسـة الو راثية ، والمشكلـة هي مشكلة تتعلق بالاعداد0 يحوي الإنسان من الــ(DNA) ما يكفي لصناعة مليون جين لكــن الهندسة الو راثية تدرس جين واحد فقط، ثم هناك مشكلة التعرف على هذا الجين
كيف نتعرف على الجين من بين هذه الجينات الأخرى؟
ستكون الخطوة الأولى هي صناعة ما يسمى"الجزئ الناقل" وهذا يعمل كحـامل جزئ مسـاعد يحمل الجين المرغوب إلى الخلية ثم يساعد في أن يضاعف الجين نفسة( وهو يشبة الشـخص الحامل للمرض الو راثي في كون الشخص يحمل جين دون أن يؤثر فيه)0
والناقل عبارة عن قطعة صغيرة من الــ(DNA) يمكنها أن تضاعف نفسها يكفاه داخل الخـلية ومن الضروري أن تكون قطعة صغيرة لان القطع الكبيرة من الــ(DNA)لا يسهل التعامل معها في لانبوب0 كما يلزم أن تكون كفاءتها في التضاعف عالية لأننا نحتاج قدر كبير منها0 طبيعي إن كل الــ(DNA) يمكنه أن يضاعف نفسة بوجود الإنزيم الذي يسهل هذه العملية وهو إنزيم بلمرة الــ(DNA) إنزيم يساعد في تتابع القواعد التي يضاعفها ويحتاج إلى اشاره(ابدأ هنا)
كي نتلافى التشويش الذي يحدث عند وجود جزيئات من إنزيمين لبلمرة الــ(DNA) يحاولان في اتجاهين متضادين أن ينسخا نفس الجزئ . فيلزم إذن أن يحوى الناقل مثل هذه الإشـارة
إذا كان له أن يصبح نافعا لنا.
لدينا الناقل ونود الآن أن نولج به جينا0فلابد منعزل مقطع من الـ(DNA)لا يحوي إلا الجين الذي نريده.
ظلت هذه المشكلة مستعصـية لسنين طويلة ولم يكـن ذلك بسبب استحـالة تكسير قطـع الـ(DNA)الطويلة إلى أجزاء صغيره (الواقع أن جزيئات الـ(DNA) جدا، والتي نـجدها في الخلايا البشرية جزيئات رهيفة حتى لتتهشم إلى قطع صغيرة بمجرد أن تدلق من أنبوب لأخر)0 ولكن غرضنا ليس بمجرد تكسير الـ(DNA) إلى قطـع بل نريـد من هـذه القطـع أن توافق
الجزي الناقل كما يمكننا إعادة الشكل الصحيح بحيث يمكن أن توصل الأجزاء ثانية في تنـاغم0
إن لقواعد الـ(DNA)آلفة كيميائية مع القواعد المكملة وإننا إذا فصلنا سلسلتي اللولب المزدوج فان هذا الانجذاب بين كل قاعدتين مكملتين سيعيد هما ثانية لبعضهما البعض وانجذاب القـواعد المكملة هو الأساس في التضاعف الذاتي للـ(DNA) والقطع الصغيرة الذي قطعه إنزيم التـحديد حالات حمل أيضا قواعد لم تقترن برفيقتها المكملة أي أنها "بلا سلسلة أخرى"من الـــ(DNA) تتعلق بها0 وهي تلتقط القواعد المكملة الحرة بشكل غير كف 0 لكن ثمة قواعد متاحة امـامها بل وحتى لها نفس التتابع المطلوب لتكـوين سلسلة مكملة للقواعد المقترنـة -هناك القـواعد الموجودة على النتوء القصير وحيد السلسة الذي يبرز من الطرف الأخر المقطوع فلان النـتوء القصير وحيد السلسلة الذي يبرز من الطرف الأخر المقطوع فلان النوايتن قد نـتجا عن قطـع نفس الجزئ فلابد أن يحملا بالضرورة القواعد المكملة0 وبذا يكون الحـل بسيطـا – ينجـذب المقطعان وحيدا السلسلة في الطرفين المقطوعين إلى بعضهما البعض ثانـية . ولان أطـراف الـ(DNA) باجزئها الناتئة هكذا تنزع إلى الالتصاق ثانية بعد البتر ، فإنها تسمـى " الأطـراف اللزجة" وارتباط الأطراف اللزجة ليس متينا0 ويجب أن لا ننسى أن أي إنزيم تحديد يعطي دائما نفس الأطراف اللزجة إن المهم في القطع أو اللصق هو التتابع القصير من القواعــد ولـيس مابينها من القواعد0 وهذا بالضبط ما يحتاجه المهندس الو راثي .

---

سبحان الله و بحمده