الدرس 130 : إستخدامات DNA المهجن

>

أولاً : الكشف عن وجود جين معين ( معلوم تتابع القواعد النيتروجينية فيه ) وتحديد كميته داخل المحتوى الجينى لعينة ما : 

♦ كالبحث عن جين معين معلوم أنه مسئول عن حدوث السرطان فى المحتوى الجينى لشخص ما قبل حدوث المرض وتحديد كميته . 

♦ تمكن العلماء من تحديد مكان تتابع معين قصير من النيوكليوتيدات فى منتصف أحد صبغيات ذبابة الفاكهة ( الدروسوفيلا )هو ( A-G-A-A-G ) وتحديد عدد مرات تكراره وكانت حوالى مائة ألف مرة ( 100,000 ) . 

مثلاً :

مطلوب البحث فى هذه العينة عن الجين الذى تتابع قواعد النيوكليوتيدات فيه هو ATCGAC وكم مرة يتكرر فى تلك العينة . 

ويتم ذلك كالتالى :
( أ ) يتم تحضير وتكوين شريط DNA صناعى مفرد

♦ مكون من النيوكليوتيدات باستخدام عناصر مشعة ( حيث يتم تعليم وترقيم النيوكليوتيدات باستخدام نظير الفوسفور المشع حتى يسهل التعرف عليها ورصدها بعد ذلك حيث يتم فصل اللولب المزدوج على ورق ترشيح و يُسلط عليه الأشعة فوق البنفسجية ليظهر الجزء الذى يحتوى على الجين الجارى البحث عن وجوده براق ومضيئ ) . 

♦ تتابعات القواعد النيتروجينية فى نيوكيوتيدات هذا الشريط الصناعى تتكامل مع تتابعات قواعد النيوكليوتيدات فى أحد أشرطة الجين محل الدراسة الذى يجرى البحث عنه .

إذن فى هذا المثال : 

التتابع المطلوب البحث عنه هو :  3'             ATCGAC   5'

والتتابع المصنوع والمكمل له هو :     3'  TAGCTG  5'      

( ب ) يخلط شريط الـ DNA الصناعى المشع مع جينات المحتوى الجينى للعينة غير المعروفة ( أى غير معروف إن كانت تحتوى على الجين الجارى البحث عنه أم لا ) . 

(جـ ) ترفع درجة الحرارة للمخلوط إلى 100 ° درجة مئوية :

وذلك لكسر الروابط الهيدروجينية بين شريطى كل جزيئات DNA فى المحتوى الجينى ثم تبرد بهدف الحصول على DNA هجين أى أن أحد الشريطين فيه طبيعى ( من العينة ) والشريط الآخر المتكامل معه صناعى مشع . 

( د ) إذا تكونت لوالب مزدوجة مشعة : دلّ ذلك على تكون DNA هجين 
إذن : الجين ( أو القطعة من DNA ) الذى يجرى البحث عنه موجود .

بمعنى آخر : إذا إرتبط الشريط المشع بـ DNA المراد الكشف عن وجود الجين به دلّ ذلك على وجود الجين . 

( هـ ) إذا تكونت تلك اللوالب المزدوجة المشعة بسرعة : 

دلّ ذلك على : وجود كمية كبيرة من هذا الجين فى تلك العينة ( بسبب زيادة فرص التقابل والتصادم بين الجين والشريط الصناعى المشع ) . 

بمعنى آخر :
عند الكشف عن كمية ( عدد نُسخ الجين ) فى DNA : 

يتناسب عدد نُسخ الجين طردياً مع سرعة إلتصاق الجين الصناعى المشع مع DNA المفحوص . 

ثانياً : تحديد العلاقات التطورية بين الأنواع المختلفة :

بمعنى تحديد درجة القرابة بين الكائنات الحية 

-  نحصل على DNA لكائنين مختلفين مطلوب تحديد درجة القرابة بينهما . 
-  يتم رفع درجة حرارتهما إلى 100 م ْ لفصل الروابط بين كل شريطين وتكوين أشرطة مفردة .
-  يتم خفض درجة الحرارة لتكوين DNA هجين ( أحد الشريطين من كائن والشريط الثانى من الكائن الآخر ) . 
-  يتم رفع درجة الحرارة مرة ثانية لمحاولة فك شريطى DNA المهجن .
كلما زادت درجة الحرارة اللازمة لفصلهما ↤
كلما كانت درجة الترابط بينهما أكبر ↤
وزادت درجة التهجين بينهما ↤
وزاد تشابه تتابع نيوكليوتيدات DNA بهما ↤
وكانت العلاقات التطورية أقرب بين الكائنين .

ملحوظة : أفادت تلك التقنية فى تحديد درجة القرابة بين الأرنبيات والقوراض وتم وضعهما فى رتبتين منفصلتين .

• شارك هذه المقالة