>
ثانياً : لاقمات البكتيريا ( فيروسات تأكل البكتيريا وتشبه المركبة الفضائية ) وتسمى البكتيريوفاچ وتسمى الفاچات وتسمى العاثيات :
هى فيروسات لها القدرة على التطفل ومهاجمة خلايا البكتيريا وإصابتها وتحللها والسيطرة عليها والتكاثر بها حيث يتم نسخ حوالى 100 نسخة من الفاچ داخل الخلية خلال 32 دقيقة فقط ثم تخرج الفاچات الجديدة لمهاجمة خلايا بكتيرية أخرى.
ملحوظة :
- الفيروسات ليست كائنات حية بل هى حلقة وصل بين الكائنات الحية ( فهى تمتلك مادة وراثية وتموت وتتكاثر كالأحياء ) وغير الحية , وليست خلايا فلاتحتوى على سيتوبلازم ولاعُضيّات .
- الفيروسات لاتتغذى ولاتنمو ولاتحلل الغذاء ولاتستخدم الأكسجين ولاتتكاثر إلا فى خلية العائل وتجبر خلية العائل على صنع الفيروسات بدلاً من القيام بأنشطتها الحيوية .
- الفيروسات أبسط كثيراً من البكتيريا فهى تتكون من مادة وراثية ( DNA أو RNA ) تحاط بغطاء أو معطف من البروتين .
تركيب الفاچ ( الفيروسات البكتيرية ) :
1 - جزئ الـ DNA ( المادة الوراثية )
- يدخل هذا الجزئ إلى داخل الخلية البكتيرية المضيفة ( كانت بكتيريا E-COLI التى تعيش فى أمعاء الثدييات ) التى يهاجمها الفيروس ويسيطر عليها .
- يدخل فى تركيبه النيوكليوتيدات المحتوية على الفوسفور ولايدخل فى تركيبه الكبريت .
2 - غطاء أو غلاف بروتينى ( يسمى كابسيد )
- يحمى المادة الوراثية , ولايدخل إلى داخل الخلية البكتيرية التى يهاجمها الفيروس .
- يمتد ليكون مايشبه الذيل ويستعمله الفاچ ليتصل بواسطته بالخلية البكتيرية التى يهاجمها .
- يدخل فى تركيب الغلاف البروتينى الكبريت ولايدخل فى تركيبه الفوسفور .
تكاثر البكتيريوفاچ :
الإلتصاق :
عندما يهاجم الفيروس الخلية البكتيرية ( العائل ) يتصل ويلتصق بها عن طريق خيوط أو لوامس الذيل وإنزيمات الذيل تذيب جدار الخلية البكتيرية وتصنع بها ثقب .
حقن المادة الوراثية ( بعد حوالى 4 دقائق فقط من الإتصال بالخلية البكتيرية وإصابتها ) :
♢ تنفذ المادة الوراثية للفيروس ( الحاملة للمعلومات الوراثية ) إلى داخل الخلية البكتيرية .
♢ بمجرد دخول المادة الوراثية للفيروس داخل الخلية البكتيرية يتمكن منها ويعيد برمجتها ويدير جميع العمليات الحيوية بها ويسخرها لمضاعفة مادته الوراثية لتكاثره وزيادة نسله وتصبح الخلية البكتيرية مصنع أو معمل خاص للفيروس.
تضاعف المادة الوراثية ( بعد حوالى 15 دقيقة من الإتصال بالخلية البكتيرية ) :
♢ يتفكك ويتحلل DNA البكتيرى ويتحطم .
♢ تتضاعف أعداد المادة الوراثية للفيروس داخل الخلية البكتيرية .
تكوين الغطاء البروتينى ( بعد حوالى 20 دقيقة من الإتصال بالخلية البكتيرية ) :
تجبر جينات الفيروس الخلية البكتيرية العائل أن تبدأ فى إنتاج الغطاء البروتينى وباقى مكونات الفيروس .
الإنفجار ( بعد حوالى 32 دقيقة من الإتصال بالخلية البكتيرية ) :
♢ تنفجر الخلية البكتيرية بعد تحلل جدارها ويخرج منها ويتحرر حوالى 100 فيروس جديد ( فاج جديد ) مكتملة التكوين ومشابهة للفيروس الأم .
♢ تهاجم الفاچات الجديدة خلايا بكتيرية جديدة وتبدأ الدورة من جديد .
نستنتج من تكاثر البكتيريوفاچ أن :
مادة ما إنتقلت من الفيروس إلى الخلية البكتيرية , وهذه المادة تحتوى على المعلومات الوراثية للفيروس ( الجينات ) الضرورية لتركيب البروتينات الخاصة بالفيروس .
لمعرفة هل الـ DNA أو البروتين المكونان للفيروس هو الذى إنتقل وسخر الخلية العائل لخدمة الفيروس وتكاثره أُجريت التجربة التالية .
تجربة العالمان هيرشى وتشيس Hershy and Chase عام 1952م :
إستغل العالمان ألفرد هيرشى ومارثا تشيس حقيقة أن :
- DNA – يدخل فى تركيبه الفوسفور ولا يدخل فى تركيبه الكبريت .
- البروتين – قد يدخل فى تركيبه الكبريت ولايدخل فى تركيبه الفوسفور ( معظم البروتينات تحتوى على الكبريت ) .
ملحوظة :
♢ من البروتينات التى يدخل فى تركيبها الكبريت هرمون الأنسولين حيث أن هناك 3 روابط ثنائية الكبريت ( أو جسر كبريت ):
- بين الحمضين الأمينين 6 و 11 فى سلسلة A .
- وبين الحمضين الأمينين 7 و 7 فى السلسلتين .
- وبين الحمضين الأمينين 19 و19 فى السلسلتين .
♢ ترقيم العنصر معناه تحويل العنصر من صورة مستقرة إلى صورة مشعة حتى يسهل رصده وتتبع أثره .
خطوات التجربة :
غذّوا ونموا الفيروسات على غذاء يحتوى على نظير الفوسفور المشع ليتداخل مع تركيب الـ DNA للفاج ونظير الكبريت المشع ليتداخل فى تركيب الغلاف للفاج لتمييز وتعليم المكونين فى اللاقم بالمواد المشعة ( البروتين + DNA ) ليسهل ملاحقتهما و التفريق بينهما و تتبع أثرهم ومآلهم داخل الخلية البكتيرية وذلك بالتصوير بطريقة معينة حيث :
( 1 )
♢ قاما بترقيم DNA الفيروسى (DNA للبكتيريوفاج ) بالفوسفور المشع P32 ليصبح DNA مشع .
♢ قاما بترقيم البروتين الفيروسى بالكبريت المشع S35 ليصبح بروتين مشع .
( 2 )
سمحا لهذا الفيروس بمهاجمة خلية البكتيريا لحقن المادة الوراثية داخلها .
ملحوظة :
النظائر :
هى ذرات لنفس العنصر تختلف فى عدد النيترونات فقط , ولذلك فإن أنويتها غير مستقرة فهى تحرر طاقة على صورة أشعة لتصل لحالة الإستقرار , تلك الأشعة هى السبب فى تتبعها ورصدها .
هى ذرات لنفس العنصر تختلف فى عدد النيترونات فقط , ولذلك فإن أنويتها غير مستقرة فهى تحرر طاقة على صورة أشعة لتصل لحالة الإستقرار , تلك الأشعة هى السبب فى تتبعها ورصدها .
قاما بالكشف عن الفوسفور المشع والكبريت المشع فى داخل وخارج الخلايا البكتيرية بأجهزة رصد للعناصر المشعة مثل عداد جيجر .
المشاهدة :
وُجد أن :
♢ كل الفوسفور المشع إنتقل إلى داخل خلايا البكتيريا دليل على وصول كل DNA الفيروسى تقريبا .
♢ أقل من 3 % فقط من الكبريت المشع إنتقل إلى داخل خلايا البكتيريا وبقية بروتينات الفيروس بقيت خارج الخلية البكتيرية وعلى سطحها وهذا دليل على عدم وصول أغلب البروتين الفيروسى .
الإستنتاج :
♢ DNA الفيروسى هو الذى يدخل إلى الخلية البكتيرية ويتضاعف فيها ويدفعها ويجبرها إلى بناء فيروسات جديدة بمكوناتها من ( بروتين + DNA ) وليس البروتين الذى بقى أغلبه خارج الخلية البكتيرية العائل .
♢ DNA هو المادة الوراثية التى تنتقل من جيل لجيل وليس البروتين , حيث وُجد أن جميع النسل الناتج من الفاچ بعد تكاثره داخل الخلية البكتيرية والذى خرج بعد تحلل الخلية البكتيرية وإنفجارها يحتوى على DNA به فوسفور مشع مصدره هو DNA فى الفاچ الأصلى ولا يحتوى أى فرد فى النسل على الكبريت المشع مما يدل على أن البروتين ليس له دور فى نقل المادة الوراثية إلى النسل وإنما هو غطاء واقى ولايحمل أى معلومات وراثية .
الإستنتاج النهائى لتجارب التحول البكتيرى والفاچ :
♢ جينات سلالات البكتيريا الخاصة بالإلتهاب الرئوى وفيروسات الفاچ تتكون من DNA .
♢ مادة الوراثة هى DNA وليس البروتين .
نلاحظ أن هذه الإستنتاجات قصرت على الكائنات الحية التى أجريت عليها هذه التجارب .
هل كل الجينات عبارة عن DNA ؟
لا ، أكدت كل الدراسات على أن DNA هو مادة الوراثة لكل صور الحياة تقريباً , ولكن هناك بعض الفيروسات لايدخل DNA فى تكوين مادتها الوراثية ولكن تتكون مادتها الوراثية من RNA مثل فيروس الإيدز وهى بذلك تشذ عن القاعدة ولكنها لاتمثل إلا جزء صغير من صور الحياة .
ملحوظة :
بعكس DNA الموجود فى خلايا حقيقيات النواة فإن DNA الموجود فى البكتيريا وهى ( من أوليات النواة ) نقى من البروتين أى لايحتوى على البروتين ولكن فى تجربة الفاچ دخل 3 % من البروتين الحر مرافقاً للـ DNA أثناء إنتقاله لداخل الخلية البكتيرية ( كل منهما دخل مستقل عن الآخر وغير مرتبط به ) .
 وتسمى البكتيريوفاچ وتسمى الفاچات وتسمى العاثيات : هى في...){kind=link}