معلومة

هل يمكن أن تحدث الطفرة في مرحلتي G1 و G2 أثناء دورة الخلية؟

هل يمكن أن تحدث الطفرة في مرحلتي G1 و G2 أثناء دورة الخلية؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

نحن نعلم أن الحمض النووي يتكاثر خلال المرحلة S في الطور البيني. هناك قد يخضع لعدد من الطفرات. نعلم أيضًا أن نصف السلاسل الأمامية أكثر عرضة للتحول نظرًا لأنها تعيش معظم حياتها منفردة. لكن هل يمكن أن تحدث الطفرة في أي وقت قبل أو بعد التكاثر؟ من الغريب أن الخيوط "تنتظر" لتفتح في المرحلة S وبعد ذلك فقط تخضع لطفرة.


نعم انها تستطيع. يمكن أن تحدث طفرة في في أي لحظة في دورة الخلية ، ليس فقط في المرحلة S ، وهذا هو سبب بقاء آليات المراجعة إنذار خلال الدورة بأكملها. لا تضمن هذه الآليات فقط أن كل حدث مهم في الدورة يحدث بشكل مناسب (مثل تكرار الحمض النووي ، الفصل الكروموسوم) ولكن أيضًا إصلاح أي ضرر مرتبط بالحمض النووي (على سبيل المثال ، مواقع AP ، فواصل حبلا مفردة ، فواصل حبلا مزدوجة ، على سبيل المثال لا الحصر). بمجرد حدوث تلف الحمض النووي ، تكتشف أجهزة الاستشعار المتخصصة مثل هذه الأحداث وتنشط العديد من الآليات. أحدهما سيوقف تقدم الخلية في دورة الخلية ، والآخر سيعمل على إصلاح الضرر المرتبط بالحمض النووي ، في حالة ما إذا كان ذلك ممكنًا في الواقع يتم إصلاحه [1].

[1] كارب ، ج. (2009). البيولوجيا الجزيئية والخلوية: طرق ومفاهيم. وايلي. نيويورك.


تأثير حذف 9p و p16 و Cyclin D1 و Myc hyperexpression على نتيجة الأورام الدبقية قليلة التغصن الكشمية

لدراسة وجود حذف 9p و p16 ، تعبير cyclin D1 و Myc واهتمامهم التشخيصي والإنذاري بأورام الدبقية قليلة التغصن.

أساليب

قمنا بتحليل سلسلة بأثر رجعي من 40 ورم oligodendroglioma الكشمي المتتالي (OIII) من مؤسسة واحدة وقارناها بسلسلة تحكم من 10 ورم oligodendroglioma منخفض الدرجة (OII). تم إجراء تحليل FISH الآلي لحالة الكروموسوم 9p والكيمياء المناعية لـ p16 و cyclin D1 و Myc لجميع الحالات وربطها بالبيانات السريرية والنسيجية والبقاء الخالي من الأحداث (EFS) والبقاء الكلي (OS).

نتائج

لوحظ حذف كروموسوم 9p في 55٪ من OIII (22/40) ولكن ليس في OIII. كان الحذف مرتبطًا بشكل كبير بـ EFS (الوسيط = 29 مقابل 53 شهرًا ، p & lt0.0001) ونظام التشغيل (الوسيط = 48 مقابل 83 شهرًا ، p & lt0.0001) في كل من المجموعة الإجمالية ومجموعة OIII. في ورم oligodendroglioma غير المحذوف 9p ، يرتبط فرط التعبير p16 ​​بنظام تشغيل أقصر (p = 0.02 في OII و p = 0.0001 في OIII) في حين أن عدم وجود تعبير p16 ​​مرتبط بـ EFS و OS أقصر في 9p المحذوف OIII (p = 0.001 و p = 0.0002 على التوالي). كان التعبير عن Cyclin D1 أعلى بشكل ملحوظ في OIII (متوسط ​​التعبير 45٪ مقابل 14٪ لـ OII ، p = 0.0006) وكان مرتبطًا بتعبير MIB-1 (p & lt0.0001) ، تكاثر الأوعية الدموية (p = 0.002) ، نخر الورم (p = 0.04) و EFS أقصر في المجموعة الإجمالية (ع = 0.05). ارتبط Hyperexpression لـ Myc بالدرجة (التعبير الوسيط 27 ٪ في OII مقابل 35 ٪ في OIII ، p = 0.03) ، و EFS أقصر في 9p غير المحذوفة OIII (p = 0.01).

استنتاج

يحدد حذف الكروموسوم 9p مجموعة فرعية من OIII مع تشخيص أسوأ بكثير. يحدد الجمع بين حالة 9p ومستوى تعبير p16 ​​مجموعتين متميزتين من OIII مع تشخيص متباين. يبدو أن فرط التعبير عن Bcl1 و Myc مرتبط بشكل كبير بالكبد ولكن القيمة النذير غير واضحة ويجب التحقيق فيها بشكل أكبر.

الاقتباس: Michaud K و de Tayrac M و D’Astous M و Paquet C و Gould PV و Saikali S (2018) تأثير حذف 9p و p16 و Cyclin D1 و Myc hyperexpression على نتيجة ورم oligodendroglioma الكشمي. بلوس واحد 13 (2): e0193213. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0193213

محرر: ريناتو فرانكو ، Seconda Universita degli Studi di Napoli ، إيطاليا

تم الاستلام: 9 أكتوبر 2017 وافقت: 20 يناير 2018 نشرت: 28 فبراير 2018

حقوق النشر: © 2018 ميشود وآخرون. هذا مقال مفتوح الوصول يتم توزيعه بموجب شروط ترخيص Creative Commons Attribution License ، والذي يسمح بالاستخدام غير المقيد والتوزيع والاستنساخ في أي وسيط ، بشرط ذكر المؤلف والمصدر الأصليين.

توافر البيانات: جميع البيانات ذات الصلة موجودة داخل الورقة.

التمويل: تم دعم هذا العمل من خلال منح من Fondation du CHU de Québec (المنحة رقم 2885) إلى SS. لم يكن للممول أي دور في تصميم الدراسة أو جمع البيانات وتحليلها أو اتخاذ قرار النشر أو إعداد المخطوطة.

تضارب المصالح: وقد أعلن الباحثون إلى أن لا المصالح المتنافسة موجودة.


مقدمة

ما هو بالضبط & # x0201cprecision oncology & # x0201d وكيف يمكننا ، كمجتمع ، المساهمة فيه؟ على الرغم من المصطلحات الجذابة ، فإن هذا المفهوم ليس جديدًا بعد كل شيء ، فمن المعروف منذ فترة طويلة أن الأمراض المحددة لتكون فعالة تتطلب علاجات مخصصة [1]. ومع ذلك ، فإن أساسها الجيني الحالي يميزها عن عمليات التسليم الخلوية التي عفا عليها الزمن [2 ، 3]. يُستخدم المصطلح & # x0201cprecision medicine & # x0201d ، أو & # x0201cprecision oncology ، & # x0201d كما في حالتنا هنا ، بشكل شائع عندما تتضمن استراتيجيات العلاج علاجات مستهدفة تستند إلى بيانات شخصية من الجيل التالي من التسلسل [4 & # x0201314] . وهذا يعني ، بدلاً من تحديد العلاجات بناءً على نوع السرطان المتصور ، على سبيل المثال ، موقع الأنسجة أو الأعضاء ، يعتمد الاختيار العلاجي على تحليل التسلسل الجيني الفردي & # x02019s والانحرافات الطفرية المحددة المحددة [15 & # x0201318]. إن العلاجات الموجهة بالطفرات ، بدلاً من التصنيف التقليدي للاعتماد على نوع السرطان ، مثل ذلك المستند إلى علم التشريح والأنسجة الكلاسيكيين ، هو الذي حفر سياقًا جديدًا في هذه المصطلحات. لقد فرض هذا المفهوم نقلة نوعية. الآن مع المرضى BRAF يمكن وصف طفرات V600E بنفس نظام الأدوية بغض النظر عن نوع السرطان وموقعه ، على سبيل المثال ، سرطان الدم النخاعي الحاد أو سرطان الثدي أو الورم الميلانيني [19].

لم يكن علم الأورام الدقيق يعتمد دائمًا على التسلسل الجيني الفردي & # x02019. منذ نشأته ، لم يتضح بالضبط ما يتضمنه علم الأورام الدقيق. في عام 2015 ، اقترح كولينز وفارموس تضمين فصيلة الدم والعلاجات المستهدفة المستندة إلى العلاج المناعي [20]. كشف تحليل أجري في عام 2017 أنه في الأدبيات ، يبدو أن & # x0201cprecision oncology & # x0201d قد خضع لعملية تطور [21]. في وقت مبكر ، كانت العلاجات تستهدف المرض و / أو البروتين ، مثل مثبطات عامل النمو البطاني الوعائي (VEGF) ومثبطات Bcr-abl1 التيروزين كيناز (TKIs) و bevacizumab (Avastin) و imatinib ، على التوالي. في وقت لاحق ، تمت الإشارة إلى علاجات الأورام الدقيقة على أنها اختيارات من العلاجات بناءً على تحليلات المؤشرات الحيوية. ومن الأمثلة على ذلك كريزوتينيب (Xalkori) في سرطان الرئة مع EML4-ALK إعادة الترتيب أو العلاج الكيميائي المساعد كما في لوحة Oncotype DX في سرطان الثدي. لاحظ تحليل الأدبيات أنه اعتبارًا من يناير 2016 فقط ، يبدو أن الاختيار العلاجي الدقيق للأورام قد استند أساسًا إلى بيانات تسلسل الجيل التالي. كما لاحظ تسانغ وزملاؤه ، فقد تم استخدام مصطلحات مختلفة لربط علم الأورام الجينومي الدقيق ، بما في ذلك علم الأورام الدقيق [22] ، وعلم الأورام الذي يحركه الجينوم [23] ، وعلم الأورام الجينومي ، وطب السرطان الشخصي. تشير جميعها إلى التسلسل عالي الإنتاجية لإبلاغ القرارات السريرية في نقطة الرعاية [24].

على الرغم من أن الأساس المفاهيمي لعلم الأورام الدقيق هو عقلاني ، وبالتالي يحفز الحماس الواسع ، فإن افتقاره الحالي إلى اختراقات واضحة في التجارب السريرية يجادل بأنه بالإضافة إلى المزيد من بيانات تسلسل المرضى ، قد تكون المكونات الحرجة مفقودة. أظهر تسلسل الجيل التالي للمرضى المصابين بالسرطان المتقدم أن أقل من 10٪ لديهم طفرات قابلة للتنفيذ [25 ، 26] ، وتجربة عشوائية للطب الدقيق [27] لم تلاحظ تحسنًا في النتائج باستخدام علم الأورام الدقيق المستند إلى الجينوم. التعقيد البيولوجي الكامن وراء تحديد الهدف يمثل تحديا. قدم الاختراق في تسلسل الجيل التالي مكونًا جديدًا للدقة: قد يتم تصميم العلاجات ، ليس فقط لمرض معين ولكن أيضًا للتركيب الجيني لشخص معين. حفزت فكرة وصف الدواء المناسب للشخص المناسب في الوقت المناسب & # x0201d [28 & # x0201332] جهودًا بحثية كبيرة ، تم دفعها إلى الواجهة من خلال مبادرة الطب الدقيق (تسمى أيضًا كلنا برنامج البحوث). ولكن حتى الآن ، يبدو أنها لا تزال قاصرة ، وحجم المهمة شاق. إن المشهد الطفري غير متجانس للغاية ويصعب فكه. تشير البيانات إلى أن السرطانات الأقل تحورًا لها في المتوسط ​​0.28 طفرة لكل ميجا باس ، مع وجود 8.15 طفرة لكل ميجا بايت [21 ، 33]. يشير تحليل الإكسوم الكامل لسرطان البنكرياس ، والذي يعتبر متحورًا بشكل معتدل ، إلى 2.64 طفرة لكل ميجا بايت. ومما يثير القلق أيضًا قلة التناسق بين الجينات الطافرة. على سبيل المثال ، نادرًا ما يتم ملاحظة بعض الطفرات في سرطان البنكرياس ويتم ملاحظتها أيضًا في الأنسجة الأخرى [34]. كما أن العوامل الإضافية المرتبطة بالسرطان والتعقيدات الفردية تلقي بظلالها الطويلة والهائلة أيضًا.

لذلك ، على الرغم من الاعتقاد السائد بأن علم الأورام الدقيق يمكن أن يحسن العلاجات والتشخيص ، وأن البيانات الدقيقة ضرورية لعلم الأورام الدقيق ، إلا أن الإجماع هو أن هذا قد لا يكون كافياً [35]. النتائج السريرية الحالية لا تشكك في الفرضيات والاستراتيجيات القائمة على التسلسل ، لكنها تؤكد على الحاجة إلى النظر في اكتمالها [36]. تزدهر الأدبيات مع اعتبارات سريرية إضافية مقترحة ، كما يتم تطوير أدوات إحصائية وشبكات حيوية [37 ، 38]. أحد العناصر القوية التي نعتقد أنها مفقودة هو أن الجزيئات الحيوية للمناظر الطبيعية للطاقة ليست منحوتات ثابتة ولكنها تتحول بين الهياكل ذات الطاقات المختلفة [39]. لذلك ، من تلقاء نفسها ، قد لا توفر بيانات التسلسل الجينومي المعلومات الكاملة لأخصائي الأورام في اختيار الهدف. إذا كانت الطفرات في مناطق ترميز البروتين ، وهو ما نركز عليه هنا ، فإنها تترجم إلى مجموعات تفاعلية ديناميكية للبروتينات والتفاعلات ، والتي من حيث المبدأ ، يمكننا ، كمجتمع ، استغلالها لتحقيق تشخيص أكثر دقة.

يجادل التناسق المنخفض بين الجينات الطافرة في السرطان بأن ترجمة تعديلات التسلسل فقط إلى مجموعات غير متجانسة قد لا تكون كافية ، ويجب تطبيق مفاهيم جديدة. واحدة من هذه [40] هي فكرة أنه يجب علينا ألا نعتمد فقط على الفئات والتعريفات الكلاسيكية لطفرات الركاب (التي يبدو أنها لا تمنح أي ميزة للبقاء على قيد الحياة) والطفرات القابلة للتنفيذ للسائق (التي تدفع ببدء السرطان وتطوره) [41 & # x0201349]. قد تتحول طفرات الركاب التي تبدو آثارها من تلقاء نفسها غير مهمة إلى طفرات سائق عند العمل في مجموعات معينة. أطلقنا على مثل هذه الطفرات الدوافع الكامنة [49]. التناسق المنخفض للطفرات بين الجينات يجادل أيضًا بأن التركيز على البروتينات المفردة قد يكون غير موجود. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تحدث الطفرات أثناء تطور السرطان داخل الأنسجة نفسها أو داخل الأنسجة المختلفة [50].

يعطل السرطان التوازن الطبيعي للأنسجة الفسيولوجية بسبب فقدان الوظيفة أو اكتساب الوظيفة ، والذي يمكن أن يحدث بطرق متعددة [51 & # x0201382]. على الرغم من أن المبدأ الأساسي لعلم الأورام الدقيق يعتمد إلى حد كبير على فكرة أن عكس هدف واحد سيوقف السرطان ، فإن مسارات الإشارات المتوازية التي تؤدي إلى نفس النتيجة الخلوية ، والطفرات التعويضية ، وغير ذلك لا يتم تجاهلها. يتم تناولها من خلال أنظمة الأدوية التوافقية.

تغطي المراجعات الأدبية الممتازة والأوراق البحثية في هذا المجال الفوائد السريرية والاجتماعية ، بالإضافة إلى تحليل التسلسل الجيني ، وتحديد الأنماط ، والنهج و / أو تأكيد اكتشاف الهدف. تنتج هذه الفئة الأخيرة أدوات برمجية حيوية [83 & # x0201396]. في الآونة الأخيرة ، تمت مراجعة التطورات الوظيفية كذلك [97]. أدناه ، بعد الخلفية ، نتعامل مع علم الأورام الدقيق من وجهة نظر مختلفة. فرضيتنا هي حساسية مشهد الطاقة الحرة لبيئتها [98 & # x02013104]. نحن نرى الطفرات القابلة للتنفيذ في هذا الإطار ، بالإضافة إلى عواقبها على شبكات الإشارات الخاصة بالخلية ، وأخيرًا ، نعلق على كيف يمكن لمجتمعنا أن يساعد.


اين ال تيرت يقع الجين؟

الموقع الخلوي الوراثي: 5p15.33

الموقع الجزيئي على الكروموسوم 5: الأزواج القاعدية 1،253،166 إلى 1،295،046

الشكل - 4
ال تيرت يقع الجين على الذراع القصيرة (p) للكروموسوم 5 في الموضع 15.33.

بتعبير أدق ، فإن تيرت يقع الجين من زوج أساسي 1،253،166 إلى زوج أساسي 1،295،046 عليه

بهذه الطريقة ، فإن إنزيم التيلوميراز ، الذي يصنع تيلوميرًا جديدًا في نهاية خيوط الحمض النووي ، يمنع محو أكواد الحمض النووي في كل انقسام خلوي ، حتى حد معين من العمر.

تم عرض كيفية تصنيع Telomerase Telomere بوضوح في مقاطع الفيديو أدناه من 1-6.

5) المنزل الجيني ، TERT GENE-CHR-5

6) تيلوميراز في الخلية الجنسية ، الخلايا الجذعية ، الخلايا السرطانية والخلايا السمية

7) ادعى المنتجات لتنشيط التيلوميراز

الفصل السادس ما هو الحمض النووي؟ انقسام خلية الانقسام (1)

[ইংরেজীতে প্রকাশিত করা হল কিছু কিছু বাংলাদেশী বংশোদ্ভূত বিদেশে অবস্থানরত ছাত্র পাঠকেরা যারা বাংলা ভাষা পড়তে পারেনা، তাদের অনুরোধে، দুখিতঃ]

صورة فالتر فليمنج ، مكتشف خلية الانقسام الخيطي.

الانقسام الخيطي هو جزء صغير من دورة الخلية واسم نوع من انقسام الخلية.

هناك نوع آخر من انقسام الخلايا يسمى الانقسام الاختزالي. في البداية ستناقش الانقسام الخيطي.

قبل بدء الانقسام المتساوي ، تكرر الخلية أو تنسخ زوج الكروموسوم الذي يسمى كروموسوم هومولوجوس ، أحدهما قادم من الأم والآخر من الأب ، في النواة ، إلى نسخ طبق الأصل. (8) (انظر الفصل 4 للنسخ المتماثل).

الآن يسمى هذا الكروموسوم المنسوخ والكروموسوم الأصلي "كروموسوم" لبعضهما البعض. (1) (انظر الشكل 2)

[وصف الشكل 2

في الشكل ، العلامة "1" هي كروماتيد وهي نسخة متطابقة من الكروموسوم الذي يظهر أثناء انقسام الخلية. ويسمى أيضا الأخت الكروماتيد. تسمى النقطة التي يتم فيها الانضمام إلى Centromere وتم وضع علامة عليها كعلامة "2". إنهم يشكلون كروموسومًا فرديًا جديدًا منفصلاً بينما ينفصلون عن بعضهم البعض في مرحلة Anaphase أثناء الانقسام المتساوي. قسم Centromere الكروماتيد إلى ذراعين. ذراع قصير يسمى ذراع "P" مميز هنا بعلامة "3" في الكروماتيد الأيسر ، وذراع طويل يسمى "q" ذراع موضحة هنا بعلامة "4" في الكروماتيد الأيمن.]

ثم تنقسم الخلية إلى ما يقرب من حجمين متساويين من الخلايا الجديدة جنبًا إلى جنب مع الكروموسوم المقسم والعضية والسيتوبلازم وجدار الخلية. تظل المعلومات الجينية للخلية الأم والخليتين المقسمتين كما هي تمامًا. يسمى الانقسام الكامل لجدار الخلية بالحركة الخلوية. تحدث هذه العملية في الكائنات الحية حقيقية النواة (متعددة الخلايا) والحيوان (2). يحدث الانقسام الخيطي في المرحلة M من دورة الخلية التي تمثل 10 ٪ من الدورة الكلية (3). (انظر وصف دورة الخلية في الفصل 4).

يعتقد العلماء أن الكائن أحادي الخلية فقط (PROKARYOTES) كان موجودًا على هذا الكوكب منذ أكثر من مليار سنة (1 ، ، ،). انتشرت أجيالهم من خلال الانشطار الثنائي المباشر. في وقت لاحق ، تحول هذا الانشطار الثنائي إلى الانقسام المتساوي والانقسام الاختزالي عندما ظهر EUKARYOTES من خلال التطور.

كان والثر فليمنج (21 أبريل 1843 - 4،1904 أغسطس) عالم أحياء ألمانيًا ومؤسس علم الوراثة الخلوية (الشكل 1)

يُطلق على علم الوراثة الخلوية هذا الفرع من علم الأحياء الذي يصف الكروموسومات وعلم الوراثة في النواة.

تخرج في الطب من جامعة روستوك 1N 1868. ثم عمل ضابطًا طبيًا بالجيش من 1870 إلى 1871 في ميدان الحرب في الحرب الفرنسية الروسية. بعد ذلك عمل كمدرس في جامعة براغ من 1873 إلى 1876. ثم التحق بأستاذ التشريح في جامعة كيل في عام 1876. هناك تمت ترقيته إلى منصب مدير معهد التشريح واستمر حتى الموت.

في هذا المعهد نجح في مراقبة وتوضيح قسم الانقسام الخلوي. نُشرت نتيجة بحثه لأول مرة في عامي 1878 و 1882 في كتاب Seminal Book Zellsubstanz، Kern und Zelltheilung. [4)

العلاقة بين الانقسام وتطور الجنين.

ينمو ZYGOTE أحادي الخلية بينما ينضم الحيوان المنوي ويخصب البويضة في قناة فالوب في الرحم. (انظر الشكل 3)

الشكل 3 ، ZYGOTE أحادي الخلية.

ينمو ZYGOTE أحادي الخلية من خلال الانقسام الفتيلي ومع تمايز الخلايا كجنين في الرحم. ينمو الطفل بعد 9 أشهر و 10 أيام في الرحم. فيما بعد ننمو كإنسان ناضج يبلغ حوالي 100 تريليون (100،000،000،000،000) خلية.

كل هذه التطورات تحدث فقط من خلال دورة الخلية والانقسام الخيطي.

يحدث الانقسام الخيطي في جميع الخلايا الجسدية (تلك ليست خلايا جنسية) مثل الجلد والقلب وعظام الدماغ والكبد والبنكرياس وما إلى ذلك (5)

يحدث الانقسام الاختزالي فقط في الخلايا الجرثومية للذكور والإناث.

في الانقسام الانقسامي ، تصبح الخلية الجديدة المقسمة نفس الخلية ثنائية الصبغة مثل الخلية الأصل. أي أنه في كل من الخلية الأم والخلية الجديدة ، يظل عدد الكروموسوم 23 زوجًا. في هذا الزوج ، يأتي أحدهما من الأب والآخر من الأم ويسمى هذا الزوج كروموسوم متجانس (8).

لكن الخلايا الجنسية الذكرية والأنثوية تصبح خلية HAPLOID بسبب الانقسام العضلي ، أي في الحيوانات المنوية والبويضة يبقى 23 كروموسومًا فقط بدلاً من 23 زوجًا. لهذا ، يطلق عليهم خلية HAPLOID.

في الخلايا الجنسية ، لا يوجد زوج من الكروموسوم المتماثل ، ولكن عندما تشكل Zygote ، فإنها تشكل خلية ثنائية الصبغيات تحتوي على 23 زوجًا من الكروموسوم.

يتطور Zygote هذا إلى إنسان ناضج يتكون من حوالي 100 تريليونات من الخلايا ، وتحتوي كل خلية من هذه الخلايا على نفس الحمض النووي تمامًا.

لهذا ، فإن الانقسام الانقسامي هو الطريقة الوحيدة لنمو جسم الإنسان وله أهمية كبيرة.

تم تقسيمها إلى 5 مراحل-

1) النبوة ، 2) الطرح التمهيدي ، 3) الطرح ، 4) الطيف ، 5) التليفزيون.

يعتبر التحلل الخلوي مرحلة منفصلة.

نظرًا لأن الانقسام المتساوي هو فصل طويل ، فقد انتهى هنا.

ستتم مناقشة مراحل الانقسام الخيطي في الفصل التالي
يمكنك رؤية CELL CYCLE و MITOSIS في أنبوب U أدناه-
رابط U-tube http://highered.mcgraw-hill.com/sites/0072495855/student_view0/chapter2/animation__how_the_cell_cycle_works.html

[ইংরেজীতে প্রকাশিত করা হল কিছু কিছু বাংলাদেশী বংশোদ্ভূত বিদেশে অবস্থানরত ছাত্র পাঠকেরা যারা বাংলা ভাষা পড়তে পারেনা، তাদের অনুরোধে، দুখিতঃ]

دعونا ندخل الآن داخل مصنع الخلايا ونرى كيف تقوم الخلية بتجميع تريليونات من الخلايا الجديدة من خلال عملية الانقسام المتساوي. يجب أن تفاجأ برؤية مثل هذه الأنشطة الغريبة لمصنع الخلايا.

تم تقسيم عملية الانقسام المتساوي إلى 5 مراحل على النحو التالي:

1) النبوة 2) العرض التقديمي 3) الطرح 4) الطرح 5) التليفون

1) النبوة
(المرحلة الأولى من الانقسام الخيطي)

في الحالة الطبيعية ، يظل الكروموسوم ممتلئًا بشكل غير محكم وغير مرئي في نواة الخلية. بعد تكرار الحمض النووي في المرحلة S من الطور البيني ، يبدأ الكروموسوم في التكثيف. في هذا الوقت ، تقبل الكروماتيدات الشقيقة البقعة وتصبح مرئية تحت المجهر الكهربائي. في هذا الموقف يطلق عليهم كروماتين.

الكروماتينية يسمى مجمع الجزيئات الكبيرة الموجودة في الخلايا ، والتي تتكون من الحمض النووي والبروتين والحمض النووي الريبي. الوظائف الأساسية للكروماتين هي: -

1) لتعبئة الحمض النووي في حجم أصغر ليناسب الخلية ،

2) لتعزيز جزيء الحمض النووي للسماح بالانقسام ،

4) للتحكم في التعبير الجيني (انظر الفصل 11).

5) تكرار الحمض النووي (انظر الفصل 4).

مكونات البروتين الأساسية للكروماتين هي الهستونات التي تضغط على الحمض النووي. (2)

يحزم الكروماتين الحمض النووي على شكل ملفوف مثل الخيط ، مما يحافظ على بروتين هيستون في المركز.

يتم توصيل زوج الكروماتيدات الشقيقة معًا في Kinetochore of Centromere ببروتين يسمى Cohesin. [3) الشكل 2

يبقى أحد الجسيمات المركزية بجانب النواة التي تنقسم إلى 2 بينما يبدأ الانقسام المتساوي وينفصل بعيدًا. (1،13).

يتكون Centrosome من 2 Centrioles (6). Centrosome ، من خلال التحكم في الأنابيب الدقيقة ، يفصل الكروماتيدات 2 ويأخذها في زاويتين من الخلية.

الأنابيب الدقيقة ، وهي عبارة عن 25 ميكرومتر ديناميكي تتكون من بروتين توبولين ، هي جزء من الهيكل الخلوي وهو مكون سيتوبلازمي للخلية (7) الشكل -2.

يبقى Nucleolus كجسم غير مرتبط بالغشاء داخل النواة. داخل Nucleolus ، لا يزال هناك حمض نووي وبروتين. تتمثل وظيفة Nucleolus في نسخ RNA Ribosomal (rRNA) (8) ، الشكل 3.

في هذه المرحلة تختفي Nucleolus ولا تحتاج إلى تقسيم. في مرحلة لاحقة ، يظهر مرة أخرى ويذهب في خلايا جديدة. (1)

الشكل 5 ، kinetochore`
اللون الأخضر - الأنبوب الدقيق ، واللون الأزرق - الكروموسوم ، واللون الوردي - الحركية.

الطور الأولي هو جزئيًا نهاية الطور وجزئيًا بداية الطور. في بداية Prometaphase ، تتسبب فسفرة اللامينات النووية (14) في تفكك الغلاف النووي مما يؤدي إلى ظهور مسام عليه.

ثم يرسل الجسيم المركزي الأنابيب الدقيقة عبر هذه المسام داخل النواة.

هناك 2 Kinetochores لـ 2 كروماتيدات في كل Centromere. الشكل 5 ، (9).
Kinetochore هو مركب بروتيني معقد على شكل حلقة. الأنابيب الدقيقة ، تمامًا مثل خطاف السمك ، لها خطاف في نهايتها الأمامية. تأتي الأنابيب الدقيقة من كلا الجانبين من Centrosome إلى Kinetochores لكلا Centromere من كل من Chromatids وتلتقط Centromere عن طريق إدخال خطافها في حلقة Kinetochore ، تمامًا كما نصطاد السمك باستخدام خطاف السمك.

بهذه الطريقة ، يتم التقاط كل من الكروماتيدات بواسطة الأنابيب الدقيقة القادمة من جانبها الخاص من Centrosome.
إذا لم تتمكن الأنابيب الدقيقة ، القادمة من جانبي الجسيمات المركزية ، من جمع أي Kinetochore معًا لتشكيل المغزل. (1)

في الخطوة التالية ، تمامًا مثل اصطياد السمك باستخدام خطاف السمك ، تبدأ الأنابيب الدقيقة في سحب الكروماتيدات ، وفصلها عن بعضها البعض ، وسحبها نحو ركنها الخاص من Centrosome.
هنا ، يتم توفير الطاقة بواسطة ATP. لا تزال هناك العديد من الحقائق الغامضة للعلماء حول Kinetochore.
3) METAPHASE
(المرحلة الثالثة من الانقسام الخيطي)

الشكل 6 ، الطور.
الكلمة اليونانية "META" (μετα) تعني "بعد".
يبدأ الطور الاستوائي بعد إدخال خطاف الأنابيب الدقيقة في حلقة Kinetochore. شكل 6 (1)

في هذه المرحلة ، تأتي الكروموسومات على خط يبقى على مسافة متساوية من زاويتي Centrosomes يسمى الخط الاستوائي أو لوحة الطور الاستوائي. الشكل 6 ، (1).

في هذه المرحلة. تقوم الجسيمات المركزية في كلا الركنين بسحب الكروماتيدات خطيًا نحو الزاوية الخاصة بهم من خلال الأنابيب الدقيقة الخاصة بهم. ما يحدث هنا يشبه تمامًا لعبة شد الحبل بين قوتين متعارضتين. بالنسبة إلى لعبة شد الحبل هذه مثل السحب والسحب بين قوتين متعارضتين ، على الكروماتيدات ، لا تزال هناك فرص لبعض الحوادث مثل تمزق أو كسر الكروموسومات ، التي تحدث في بعض الأحيان أيضًا.

في بعض الأحيان علينا أن نعاني أيضًا من هذه الحوادث السيئة.

تسمى هذه الأخطاء "انحراف الكروموسومات" والتي سيتم مناقشتها قليلاً في نهاية هذا الفصل.
من أجل الانقسام الصحيح ، من الضروري جدًا أن يتلقى كل Kinetochore أنبوبًا دقيقًا واحدًا. إذا كان أي Kinetochore يخطئ أنبوبًا صغيرًا بالمناسبة ، فإن kinetochore يرسل إشارة إلى عملية الانقسام الخيطي وليس إلى الأمام أكثر نحو مرحلة Anaphase التالية.

يسمى هذا النوع من رسائل التحذير "نقطة فحص المغزل الانقسامي" (10)

يمكن مقارنتها بمثل هذا الحادث لنفترض أن طائرة ستبدأ في نقل 200 راكب من مطار شاه جلال في دكا إلى مطار جون كنيدي في نيويورك. بعد فترة ، بدأ الطيار الطائرة في الوقت المحدد. لكن بقي أحد الركاب خارج الطائرة.

ثم أرسل ذلك الراكب رسالة إلى الطيار بالتوقف وحمله معه. ردا على ذلك ، أوقف الطيار الطائرة وتأكد من وصوله إلى الطائرة ، ثم أعاد تشغيلها.

أثناء الانقسام ، يتم أخذ الكثير من الحذر. بدلاً من الكثير من الاهتمام ، لا تزال هناك بعض الأخطاء.

إذا لم تكن هناك عملية عمل منسقة بشكل جيد في خلايا الجسم ، فإن الخلايا ستنمو خلايا مريضة وفي نفس الوقت نمرض أيضًا وستكون حياتنا في خطر.

4) طهارة
(المرحلة الرابعة من الانقسام الخيطي)

الشكل 7. طور
Anaphase (الكلمة اليونانية ανα تعني "up" أو "against" أو "back" أو "re-").

تبدأ مرحلة Anaphase عندما يتلقى كل Kinetochore الأنابيب الدقيقة وتأتي جميع الكروموسومات على الخط الاستوائي على التوالي.

1) يتم التخلص من البروتين (Cohesin) الذي كان يربط زوج الكروماتيد عند نقطة Centromere.

2) يتم الآن تحويل كل كروماتيد منفصل إلى كروموسومات جديدة ويتم سحبها إلى Centrosome الموجود في الزاوية 2 من Nucleus ، مع الأنابيب الدقيقة. الشكل 7

يجب أن نتذكر أن كل كروماتيد منفصل في كلا الجانبين قد شكل الآن كروموسومًا جديدًا يحتوي على كروموسوم متماثل للأب والأم أيضًا.

تسحب الأنابيب الدقيقة بالتقصير. لا يزال غامضًا بالنسبة للعلماء سبب وكيفية تقصير الأنابيب الدقيقة وسحبها.

بينما يتحرك الكروموسوم الجديد نحو Centrosome ، يظل السنترومير في الطرف الأمامي متبوعًا بالكروماتيد ، مثل علامة على شكل "V" ، ويبدو أن كروماتيدًا يريد أن يمسك الآخر. (1)
5) التيلوفاز
(المرحلة الخامسة من الانقسام الخيطي)

Telophase (كلمة يونانية "τελος" تعني "نهاية") هو عكس الطور Prophase أي أن الانقسام المتساوي يبدأ في Prophase وينتهي عند Telophase. الشكل 8

تصبح الأنابيب الدقيقة والحركية تدريجياً أرق وتختفي مع وصول الكروموسومات الجديدة إلى الزوايا. في هذه المرحلة ، تتمدد الخلية مع استطالة الأنابيب الدقيقة ، ويعود الغلاف النووي والنواة التي اختفت في المرحلة الأولى للظهور مرة أخرى ، مما يحافظ على الكروموسوم الجديد داخل الغلاف النووي.

تصبح الكروموسومات ، في هذه المرحلة ، أرق مرة أخرى ومكتظة بشكل غير محكم كما كان من قبل.

حتى ذلك الحين ، اكتملت عملية الانقسام الخيطي ، لكن الانقسام الخلوي لم يكتمل بعد. يكتمل انقسام الخلية بعد عملية التحلل الخلوي. (1)

لا تدخل الخلايا العضلية تحت دورة الخلية. (فيديو 2)

يبدأ التحلل الخلوي في مرحلة Telophase ، على الرغم من أنه ليس جزءًا من الانقسام المتساوي. يُطلق على الانقسام الخيطي والانقسام الخلوي معًا اسم "MITOSIS M PHASE" في هذه المرحلة ، يظهر أخدود في مستوى لوحة الطور الطوري على جدار الخلية. ثم تظهر حلقتان قابلتان للطي هنا ، وتنقسم الخلية إلى خليتين وتنقسم الخليتان الجديدتان إلى جانب الكروموسومات الجديدة. أخيرًا ، في هذه المرحلة ، أنتجت الخلية الأم بالفعل خليتين جديدتين صافيتين. (1) الشكل 9.

وبهذه الطريقة يتم إنتاج 100 تريليون خلية في أجسامنا ، وفي الواقع ، فإن أجسامنا هي نتاج مصنع الخلايا هذا.

كيف يتم تشغيل وظائف هذا المصنع الخلوي بشكل رائع.
انحراف الكروموسومات في الانقسام الخلوي.

تمامًا مثل شركة "جنرال موتورز" المشهورة عالميًا قد ترتكب بعض الأخطاء أثناء إنتاج أجزاء آلاتها من سياراتها ، فمن المحتمل أيضًا أن ترتكب الخلايا أخطاء أثناء انقسامها لإنتاج خلايا جديدة. وهذا ما يسمى "انحراف الكروموسومات".

في الواقع ، يحدث "الانحراف الكروموسومي" نادرًا في الانقسام المتساوي. تحدث معظم "الانحراف الكروموسومي" في مرحلة الطور عندما تبدأ الأنابيب الدقيقة في سحب وسحب الكروماتيدات للانفصال عن بعضها البعض لحملها إلى أقطابها.

لا يزال هناك احتمال كبير لحدوث انحراف الكروموسومات في الانقسام المتساوي خلال المرحلة الجنينية للطفل (1). قد يؤدي انحراف الكروموسومات في الخلايا الجنسية إلى إصابة الطفل بأنواع مختلفة من الأمراض الوراثية أو الشذوذ.

هناك نوعان من الانحرافات الصبغية:

1) التغيير في عدد الكروموسومات في الخلايا - يحدث لعدم الانفصال أو الفشل في فصل زوج الكروماتيد.

لهذا ، في بعض الأحيان قد تذهب 3 كروموسومات إلى خلية واحدة تسمى "التثلث الصبغي".

وقد تتلقى خلية أخرى كروموسومًا واحدًا يسمى "Monosomy". إذا كانت هذه الخلية تعيش فقد تنمو كخلية سرطانية. يسمى هذا النوع من الانحراف "اختلال الصيغة الصبغية" أو عدد الكروموسومات غير الطبيعي.
2) التغيير الهيكلي - هذا هو التغيير في بنية الكروموسوم.

قد يحدث التغيير الهيكلي في أشكال مختلفة مثل-

  1. أ) الحذف- الذي ينقصه أي جزء من الكروموسوم.
  2. ب) الإدخال: أي جزء من الكروموسوم يوضع ليس مناسب لذلك.
  3. ج) الانقلاب - يحدث عندما يتم وضع نهايات الكروموسوم بشكل عكسي.
  4. د) النقل - يحدث عندما يتم تغيير مكان جزء ما بجزء آخر.
  5. هـ) الازدواجية - تعني عندما يتم وضع جزء مزدوج.
  6. و) تشكيل الحلقة - يحدث عندما يتمزق جزء من الكروموسوم ويتدلى كحلقة.
  7. ز) عدم استقرار الكروموسومات - عندما يحدث ، لا يمكن للكروموسوم العمل بشكل صحيح مع الاستقرار. (11 ، 12)

مراجع الفصل السابع

الفصل الثامن ، قسم الخلايا "الانقسام الاختزالي" - لا يمكن أبدًا لأي شخص أن يكون مشابهًا تمامًا لشخص آخر في العالم (باستثناء التوأم متماثل الزيجوت)

[ইংরেজীতে প্রকাশিত করা হল কিছু কিছু বাংলাদেশী বংশোদ্ভূত বিদেশে অবস্থানরত ছাত্র পাঠকেরা যারা বাংলা ভাষা পড়তে পারেনা، তাদের অনুরোধে، দুখিতঃ]

تنقسم الخلايا الجنسية ، الحيوانات المنوية والبويضة ، في عملية الانقسام الاختزالي في الخصية والمبيض على التوالي. قبل الانقسام ، تحتوي على 23 زوجًا أو 46 كروموسومًا تسمى ثنائية الصبغيات ، وبعد التقسيم فقط 23 صبغية تسمى أحادية العدد.

بعبارة أخرى ، تمتلك كل خلية جنسية بعد الانقسام نصف عدد الكروموسومات

بعد ممارسة الجنس ، تقوم هذه الحيوانات المنوية أحادية الصيغة الصبغية بتخصيب البويضة أحادية الصيغة الصبغية في قناة فالوب في الرحم منتجة خلية ثنائية الصبغة تسمى Zygote. هذا الزيجوت هو بداية حياتنا. وينمو هذا Zygote أحادي الخلية كشخص مثلنا من خلال Mitotic Division.

الآن أريد أن آخذك إلى النوع الغريب من نشاط الخلية ، قسم Meiotic الذي يجب أن يفاجئك.

في الواقع ، من خلال هذه العملية المعقدة ، لا تبدأ حياتنا فحسب ، بل يتم اختيار ثروتنا أيضًا.

إذن ، من هناك لا يهتم بمعرفة كيف يمكنه زيارة هذا العالم؟

لكن لم يستطع أي منا الوصول إلى هذا العالم الجميل بطريقة نظيفة وآمنة. للوصول إلى هنا ، علينا المرور بطريقة خطيرة للغاية.

دعونا ندخل الآن في مصنع الخلايا لنرى عملية الانقسام الاختزالي.

لكن قبل الدخول ، عليك أن تعرف شيئًا ما على الأقل عن الكروموسوم ، لأن الكروموسوم هو الموضوع الرئيسي لهذا المصنع.

لماذا تعتبر أهمية الانقسام الاختزالي كبيرة جدًا على عالم الحيوان؟

من خلال الانقسام الاختزالي ، لا تدخل الخاصية الجينية إلى الشخص البالغ فحسب ، بل تنتقل أيضًا إلى أحفادنا. في Meiosis ، يذهب القرار لتأكيد نوع الصفات الجينية التي ستدخل إلى الشخص الذي ينمو بهذه الخلية الجنسية المعينة. هنا تستمر الصفات الجينية في الفرز بين 70 تريليون نوع من الخيارات الجينية.

نعم ، إنها حقًا مسألة خطيرة!

من خلال معالجة هذا المصنع ، يتم اختيار أن الشخص الذي سيتم إنتاجه هو إما أينشتاين ، أو ذهاني ، أو مجنون ، أو مدمر للحضارة الإنسانية ، أو متلازمة داون مثل المريض. لا يتم إنشاء الحياة فقط من خلال مصنع Meiotic هذا ، ولكن يتم التعبير عن أنواع العالم الحي أيضًا من خلال تنوع المواد الوراثية ، وبهذه الطريقة أيضًا تحدث التغيرات التطورية في المملكة الحيوانية ببطء. (2) انظر الفيديو -1

من الغريب أننا نحن أنفسنا نعاني من جميع منتجات هذا المصنع ولكننا لا نعرف شيئًا عنها. لا يزال هذا العالم غير معروف بالنسبة لنا. يبدو أنه يتم التحكم بنا بيد خبيرة غير مرئية في هذا العالم. هنا يبدو أننا لسنا أكثر من آلة آيدول.

إذن من هو المتحكم في آلة المعبود هذه؟

نعم ، حتى الآن نعلم أن هناك جهاز تحكم وهو الحمض النووي.

إلى متى سوف تتحرك هذه الآلة المعبودة؟ الجواب المباشر هو "طالما أن الطاقة سوف تستمر في بطاريته". إذن ما هي بطارية الحمض النووي؟

نعم ، بالتأكيد الحمض النووي لديه بطارية. إنه "التيلومير". لذلك عندما ينخفض ​​طول "التيلومير" ، فإن عقرب الاتصال في ساعة حياتنا يقلل أيضًا ، تمامًا مثلما تقل طاقة بطارية الشعلة ، كما تقلل الشعلة من حدة الضوء. عندما تنخفض طاقة بطارية حمضنا النووي ، تمضي خلايانا تدريجياً في موت طبيعي يقودنا نحو الشيخوخة وتدريجياً إلى موتنا الطبيعي.

(ما هو التيلومير؟ انظر الفصل الخامس)

لنفترض أنه بعد 10-20 سنة ، اكتشف العلماء كيف يمكن إعادة شحن بطارية الحمض النووي ، سنكون محظوظين للغاية لاكتساب حياة شابة طويلة !!

حقا نحن عاجزون. هل لدينا أي قدرة على حماية أنفسنا إذا دخلت أنواع شاذة أو أي من آلاف الأنواع من الجينات المريضة مثل متلازمة داون أو الثلاسيميا أو السرطان وما إلى ذلك في كروموسومنا أثناء التبادل الجيني في الانقسام الانتصافي للخلايا الجنسية الأم؟

نعم ، قد يكون الشخص ضحية لآلاف أنواع التشوهات الخلقية أو الأمراض بسبب خليط خاطئ يحدث في الانقسام الانتصافي.

تمت مناقشة موضوع الانحراف الجيني قليلاً في نهاية هذا الفصل.

ليس لدينا سيطرة على هذا المصنع الغريب! نحن عاجزون جدا هناك. نعم ، يمكنك أن تفهم بوضوح كيف نمر عبر هذا المصنع الغريب إذا مررت بفصل Meiosis بعناية.
قبل ذلك ، من الأفضل معرفة القليل عن المنظمة التي أنارت العالم بالمعرفة حول الحمض النووي من خلال البحث واكتشاف أشياء جديدة. يجب أن يكون لدينا على الأقل القليل من الامتنان لهم.

ما هو مشروع الجينوم البشري؟

مشروع الجينوم البشري هو مشروع بحث دولي هدفه البحثي هو تحديد الجين البشري الكامل وتسلسل الجينات. تم إنشاء المشروع في البداية بالتنسيق بين المعاهد الوطنية الأمريكية للصحة ووزارة الطاقة الأمريكية. وفي وقت لاحق ، أضافت العديد من جامعات الولايات المتحدة الأمريكية وفرنسا وألمانيا واليابان والصين المزيد من المساهمات فيها. بدأ "مشروع الجينوم البشري" العمل في عام 1990 وانتهى من عمله في عام 2003 ، أي قبل عامين من الوقت المحدد.
تمكن هؤلاء الباحثون من تحديد مخطط (جين) الإنسان المخبأ في الحمض النووي. وأسهمت بالعديد من المزايا المتعلقة بالأمور الطبية والاجتماعية والقانونية. (6)

لفهم الانقسام الاختزالي ، من الضروري اكتساب فكرة قليلة عن الكروموسوم مسبقًا. في وقت لاحق سيتم وصفه بشكل متقن.

لذلك ، للحصول على فكرة بسيطة ، في البداية يمكنك رؤية خريطة جميع الكروموسومات التي تسمى "النمط النووي". نظرًا لأن تقسيم هذه الكروموسومات في Meiosis هو الموضوع الرئيسي ، لذلك تعرف عليها قليلاً مسبقًا ، واعرف أيضًا تركيبها من خلال الفصل 1 و 2.

علينا أن نعرف أن هناك 23 زوجًا أو 46 كروموسومًا في جميع الخلايا الجسدية (والخلايا الجنسية قبل الانقسام الانتصافي). الخلايا الجسدية هي جميع خلايا الجسم باستثناء الخلايا الجنسية. وضع العلماء 23 زوجًا من الكروموسومات في شكل خريطة تسمى "النمط النووي" تساعد في مقارنة الكروموسوم غير الطبيعي أو المصاب بالكروموسوم الطبيعي والصحي أثناء الاختبار. (الشكل 1) هناك مجموعتان من الكروموسومات في جميع الكروموسومات الـ 23 داخل النواة.

واحد من هؤلاء يأتي من الأم والآخر من الأب. يتم التعبير عن عدد المجموعات بواسطة "N". تحتوي جميع الخلايا الجسدية على مجموعتين في كل كروموسوم ، لذلك يتم التعبير عنها على أنها "2N". في اللغة العلمية يطلق عليه "ديبلويد". "DI" تعني 2. ثم في 23 كروموسوم تحتوي على 23 & # 2152 = 46 مجموعة. وفي الخلايا الجنسية الذكرية والأنثوية ، تبقى مجموعتان (ثنائي الصبغيات) قبل الانقسام الانتصافي ، وقد حددت بعد الانقسام الانتصافي الذي يتم التعبير عنه بلغة علمية كـ "N" أو "أحادي الصيغة الصبغية". لذلك في الخلايا الجنسية بعد الانقسام تبقى 23 & # 2151 = 23 مجموعة أو 46/2 = 23 ، وهذا هو نصف عدد المجموعة ويطلق عليها اسم "أحادي العدد".

هناك الآلاف من الجينات في الكروموسومات التي لا تدير أجسامنا فحسب ، بل تنقل أيضًا الصفات الجينية من والدنا إلينا وكذلك منا إلى أحفادنا.

كما نعلم بالفعل ، تبدأ حياتنا بخلية ثنائية الصبغيات ، "Zygote" ، التي تنتجها إخصاب خلية جنسية أنثوية أحادية الصيغة الصبغية ، بويضة ، بخلية جنسية ذكرية أحادية الصيغة الصبغية ، وهي الحيوانات المنوية.

في عملية الانقسام الاختزالي ، تم شرح كيف تتحول الخلية الجنسية ثنائية الصبغة إلى خلية جنسية أحادية الصيغة الصبغية. تقسيم Meiotic هو عملية معقدة للغاية.

الشكل 1 ، النمط النووي & # 8211 على شكل خريطة ، 23 زوجًا من الكروموسوم في جميع الخلايا الجسدية (وفي الخلية الجنسية قبل الانقسام)

في هذا الشكل ، يُطلق على أول 22 زوجًا من الكروموسوم اسم Autosome ، وآخر 23 زوجًا من الكروموسوم (X و Y) الموجود في الركن الأيمن السفلي ، عبارة عن كروموسوم محدد للجنس ، لذلك يُطلق عليه الكروموسوم الجنسي. ومجموعة واحدة من هذه الأزواج الـ 23 تسمى متجانسة للآخر. يطلق عليه متجانسة لأنها متساوية في الحجم والشكل وتبقى Centromeres على نفس المستوى. لكنها ليست مجموعة متطابقة كما هو الحال في Sister Chromatids. تم ترقيمها تسلسليًا من الأطول إلى الأقصر كـ 1،2،3 ، …… .23.

لذا ، فإن الكروموسوم رقم 1 هو الأطول. (1) الشكل 1.

لتخمين النمط النووي للحيوان المنوي أو البويضة بعد الانقسام ، تخيل مجموعة واحدة من الكروموسوم بدلاً من مجموعتين في جميع الكروموسومات الـ 23 في خريطة النمط النووي أعلاه.

لأنه ، في الخلايا الجنسية بعد الانقسام الانتصافي ، يظل عددًا واحدًا من المجموعة أو N (أحادي الصيغة الصبغية) بدلاً من عدد 2 من المجموعات أو 2N (ثنائي الصبغة).

كروموسوم الجنس (الكروموسوم الذي يحدد الجنس)

من كروموسومات الوالدين ، أثناء الإخصاب ، عندما تلتقي بالكروموسوم X و y ، تنتج ذكرًا وعندما تلتقي الكروموسومات X و X تنتج طفلًا أنثى.

لذلك في جميع الخلايا الجسدية والخلايا الجنسية غير المقسمة للذكور تحتوي على XY مجموعة في 23 كروموسوم وفي الأنثى تحتوي على مجموعة XX.

على سبيل المثال ، في الشكل أعلاه ، يحتوي الكروموسوم 23 rd على مجموعة XY ، لذلك يمكنك القول بسهولة أن هذا النمط Karyotype مأخوذ من خلية جسم ذكورية.

يمكنك أيضًا القول بسهولة أنه لا يوجد تثلث صبغي أو أحادي الصبغي في هذا النمط النووي ، نظرًا لأن جميع الكروموسومات تحتوي على مجموعتين ليست 3 أو 1 في أي مجموعة.

تنتج الخلية الجنسية ثنائية الصبغة الذكرية ، بعد الانقسام Meiotic ، 4 حيوانات منوية أحادية العدد تحتوي بعضها على مجموعة X وبعضها يحتوي على Y الموجود في 23 كروموسوم.

والخلية الجنسية الأنثوية ثنائية الصبغيات ، بعد الانقسام الانتصافي ، تنتج خلية بويضة أحادية الصيغة الصبغية تحتوي على 1 X مجموعة في 23 كروموسوم ، و 4 أجسام قطبية. الأجسام القطبية المتبقية مع البويضة تحميها ، ثم يتم تعطيلها لاحقًا. لا يتم إنتاجه بلا فائدة. (1 ، 3 ، 7)

دورة الخلية والانقسام الاختزالي
مثل الانقسام المتساوي ، لا يحتوي الانقسام الاختزالي على دورة خلوية. إنها عملية ذات اتجاه واحد. (2) الشكل 2

الشكل 2 ، الانقسام الاختزالي ودورة الخلية.

هناك بعض الاختلافات بين الانقسام الاختزالي والانقسام الخيطي ، مثل-

1) يحدث الانقسام الخيطي في جميع الخلايا الجسدية ، حيث يحدث الانقسام الاختزالي فقط في الخلايا الجنسية.

2) الانقسام الخيطي لديه دورة خلوية ، حيث لا يحتوي الانقسام الاختزالي على دورة خلية. إنها عملية ذات اتجاه واحد.

3) اكتمال الانقسام الخيطي في غضون 5 مراحل وتدخل الخلية الجديدة مرة أخرى في دورة الخلية (انظر الفصل 7) ، في حين أن الانقسام الاختزالي يتكون من مرحلتين 1) الانقسام الاختزالي -1 ، 2) الانقسام الاختزالي -2.

ثم تحتوي كلتا المرحلتين على 5 لاقمات ، مثل 1) Prophase-1، 1) Metaphase-1، 3) Anaphase-1، 4) Telophase-1، 5) Cytokinesis-1.

4) في الانقسام الخيطي ، تنقسم الخلية إلى خليتين جديدتين ، وتحتوي الخلايا الجديدة المقسمة على نفس العدد والنوعية نفسها لمجموعة الكروموسوم الأصل. أي أن الخلية الأم هي خلية ثنائية الصبغيات (2n) تحتوي على مجموعتين من الكروموسوم والخلايا الجديدة المقسمة تحتوي أيضًا على مجموعتين من الكروموسوم أو ثنائي الصبغيات (2n) ، والصفات الجينية هي نفسها تمامًا دون أي تغيير. .

في الانقسام الاختزالي ، تنقسم الخلية الجنسية إلى 4 خلايا منوية في الذكر وبويضة واحدة في الأنثى. هنا الخلية الأم عبارة عن خلية ثنائية الصبغيات (2N) ، تحتوي على مجموعتين من الكروموسوم والحيوانات المنوية أو البويضة عبارة عن خلية أحادية العدد (N) ، تحتوي على مجموعة واحدة فقط من الكروموسوم ، وليس أي زوج. هنا يختلف كروموسوم الخلية الأصل وكروموسوم الخلية الجديد في الصفات الوراثية ، كما تختلف الخلايا الجديدة عن بعضها البعض في الصفات الجينية. (2)

يتم إنتاج عدد محدود من البويضات في المبيض قبل الولادة عند الأنثى. لا تنمو بويضة جديدة بعد ذلك (3).

ولكن يتم إنتاج مليارات الحيوانات المنوية من سن البلوغ حتى الموت بشكل مستمر في الذكور (4).

الآن دعونا نرى كيف تشكل الخلية الجنسية ثنائية الصبغة خلية تكاثرية أحادية الصبغية بعد مرورها بمراحل الانقسام الاختزالي واحدة تلو الأخرى.

تم تقسيم الانقسام الاختزالي إلى 2 ،

قبل بدء الانقسام الاختزالي ، يتم إكمال بعض العمليات في الطور البيني الذي يعد ضروريًا للوصف.
الطور البيني-

مثل الانقسام الخيطي ، في مرحلة التوليف (انظر الفصل 7) ، يصبح كل من 23 كروموسومًا مزدوجًا عن طريق النسخ المتماثل (الشكل 1). أي أن الأب والأم المتجانسة للكروموسوم يشكلان 4 كروماتيدات. يسمى أحد كروماتيد الزوج الكروماتيد الشقيق للآخر.

يسمى الكروماتيد "مجموعة" الكروموسوم المنتج بعد النسخ المتماثل. نظرًا لأن الكروموسوم ثنائي الصبغة بعد النسخ المتماثل ينتج 4 مجموعات ، لذلك يطلق عليهم 4 كروماتيدات.

ما هي "الاخت كروماتيد"؟

"الكروماتيدات الشقيقة" هي كروماتيدات من نفس المتماثل.

ما هو الكروماتيد غير الشقيقة؟

"كروماتيد غير أخت" هو كروماتيد متماثل مختلف. وبعبارة أخرى ، فإن كروماتيد أحد المتجانسات هو كروماتيد غير أخت للكروماتيد المتماثل الآخر.

مجموعة واحدة من زوج في الكروموسوم هي "متماثل" للمجموعة الأخرى من نفس الكروموسوم ، والتي يأتي متماثل واحد منها من الأب والآخر من الأم.

يتم ضم الكروماتيدات 2 الشقيقة معًا مثل "X" في Centromere. (2) [الشكل -2 وانظر الفيديو 1 و 2 و 3]. تظل الكروماتيدات الشقيقة متطابقة أو تتمتع بجودة دقيقة حتى تعبر.

تختلف الصفات الوراثية للكروماتيدات غير الشقيقة.

ماذا يحدث في Meiosis-1؟
وظائف الانقسام الاختزالي 1

1) المزج العشوائي للمواد الوراثية لكروموسومات الأب والأم من خلال التقاطع وإعادة التركيب. بعد الخلط ، تتغير الصفات الجينية في جميع الكروماتيدات الأربعة للكروموسومات الأم ويختلف كل منها عن الآخر الذي يحمل كل واحد نوعًا مختلفًا من الجودة الوراثية (2).

2) يتحول الكروموسوم ثنائي الصبغة للوالدين إلى كروموسوم Haploid. (2)
هناك 5 مراحل في Meiosis-1

هم- 1) Prophase-1. 2) الطور 1 ، 3) الطور 1 ، 4) الطور 1 ، 5) التحريك الخلوي -1.

في Meiosis-1 ، تنقسم الخلية إلى 2. وفي كل خلية ، تدخل نسخة من الكروموسوم المتماثل الذي تم نسخه في مرحلة التوليف من الطور البيني. تسمى هذه الخلية أحادية العدد ، على الرغم من أنها تحتوي على 23 زوجًا من الكروموسومات ، لأنه هنا ، على عكس الانقسام الانقسامي ، يحمل كل كروماتيد نوعًا مختلفًا من الجودة الوراثية عن الآخر. (2) ، شكل -2 ، شاهد مقاطع الفيديو.

في Meiosis-2 ، تنقسم الخلايا 2 المنتجة في Meiosis-1 ، تمامًا مثل عملية الانقسام المتساوي ، إلى 4 خلايا أحادية الصيغة الصبغية ، تحتوي كل منها على نوعية مختلفة من الكروماتيد (يطلق عليها الآن الكروموسوم) عبر المراحل ، Prophase-2 ، Metaphase-2 ، Anaphase-2 و Telophase-2 و Cytokinesis-2. (2) [الشكل 2 ، شاهد الفيديو]

اكتمل الانقسام الاختزالي. ولكن هذه هي مرحلة Prophase-1 حيث يحدث تحول ثنائي الصبغة إلى أحادي الصيغة الصبغية وتبادل المواد الجينية بين الكروماتيدات.

لهذا السبب ، فإن مرحلة Prophase-1 هي الأطول والأكثر أهمية ، حيث يتم تنفيذ جميع الوظائف المعقدة.
شاهد الآن مراحل الانقسام الاختزالي.

تتمثل الوظيفة الرئيسية لهذه المرحلة في تحويل الكروموسوم الأم ثنائي الصبغة المتماثل إلى كروموسوم أحادي الصبغيات من خلال خلط موادهم الوراثية.

تم وصف كيفية أداء هذه الوظيفة المعقدة من خلال التقاطع وإعادة التركيب الجيني.

لفهم التقاطع وإعادة التركيب بوضوح ، انظر الشكل 4 أدناه-

الشكل 4 عبر الجينات الوراثية

لفهم الشكل بسهولة يرد وصف أدناه-

1) يوجد عمودين في الشكل ، "أ" على اليسار و "ب" على اليمين. لنفترض أن الكروموسوم ذو اللون الأزرق للأب والآخر الأحمر للأم. تم تمييز العمود "A" بعلامة "NO CROSSING OVER" وهذا يعني في هذا العمود أنه لم يحدث أي عبور أو إعادة تركيب جيني. لذلك ، لم يحدث أي تبادل جيني بين الكروموسومات المتجانسة الأصل في هذا العمود. لهذا ، لا يوجد تغيير في اللون في الكروماتيدات الأربعة في السطر الأدنى. يحدث هذا في الانقسام الانقسامي وكذلك في الانقسام Meiotic 2.

2) انظر الآن إلى العمود "B" الأيمن. هنا عبر كروماتيد غير أخت على كروماتيد غير أخت متبادلًا مادته الجينية بشكل متبادل ، ممثلة بتغير اللون.

انظر إلى الشكل العلوي ، فقد لمس كروماتيد غير أخت عبور كروماتيد غير أخت فوقه. تسمى نقطة اللمس هذه بـ Chiasma.

من خلال نقطة الاتصال يتبادلون المواد الوراثية بينهما.

انظر إلى الشكل الأوسط ، فقد تغير جزء من كروماتيد الأم (الأحمر) إلى اللون الأزرق المتبادل مع المواد الوراثية (الزرقاء) للآباء.

وبنفس الطريقة ، تغير أيضًا الجزء المقابل من كروماتيد الأب إلى اللون الأحمر المتبادل مع المواد الوراثية للأم. هنا ، يمثل تبادل الألوان تبادل المواد الجينية.

وبهذه الطريقة ، فإن كروماتيدات الكروموسومات الأم تعيد بناء صفاتها الجينية من خلال التبادل الجيني المتبادل من خلال التقاطع. يُطلق على إعادة بناء الصفات الوراثية هذه إعادة الجمع.

يبدو أنهم خبراء للغاية لإكمال هذه الوظيفة المعقدة. مع هذه الخبرة ، يحدث بعض الخطأ أو الانحراف الذي يجب أن يعاني منه الضحية في بعض الأحيان.

انظر ، نظرًا لعدم حدوث تقاطع بين الكروماتيدات الأخرى ، لا يوجد تبادل للمواد الجينية وأيضًا لا تغيير في اللون.

لفهم ذلك بوضوح ، يتم عرض الكروماتيدات الأربعة بشكل منفصل في السطر السفلي.

بهذه الطريقة ، تمزج الخلايا الجنسية الأم تمامًا المواد الجينية لكروموسوماتها من خلال الانقسام الانزلاقي ، في مرحلة Prophase 1 أثناء إنتاج Gametes (الحيوانات المنوية أو البويضة). إنهم لا يتبعون أي قواعد أو لوائح معينة لهذا التبادل ، ومع ذلك ، فهو خارج عن سيطرتنا تمامًا.

في وقت لاحق من خلال ممارسة الجنس ، عندما تلتقي هذه الحيوانات المنوية بالبويضة في الرحم وتخصب ، تبدأ حياتنا كخلية واحدة تسمى "Zygote".

تظل الأهمية الرئيسية لعملية الانقسام الاختزالي للخلايا الجنسية في مرحلة Prophase 1.

يتم إنتاج مفتاح التحكم الرئيسي في ثروتنا في هذه المرحلة ، كما تم بناء حظنا هنا أيضًا.

. يحدث هذا المزيج الجيني في الكروموسوم فقط في المرحلة الأولى المبكرة من Meiosis Prophase- 1.

لا يحدث تبادل جيني في مراحل أخرى. هنا أمر مثير للاهتمام أنهم لا يتبعون أي قاعدة صارمة وسريعة فيما يتعلق بالكروماتيد أو الجين الذي سيشارك في تبادل المواد الجينية التي بها كروماتيد أو جين. هم مستقلون تمامًا عن اختيار هذا الخيار. وهذا ما يسمى "تشكيلة مستقلة".

هل تعرف ماذا تعني؟

يعني أنه ينتج الحيوانات المنوية والبويضة من خلال الخلط العشوائي للمواد الجينية حسب اختياره (العملية) ويخزن كمادة أولية في الخصيتين في الذكور وفي المبيض عند الأنثى. في وقت لاحق ، ينمو الإنسان وفقًا لنوعية الخلايا الجنسية المعينة التي تشارك في الإخصاب في الرحم من خلال الجنس. ومن ثم يتم التعبير عن المنتج كإنسان مثلنا في هذه السوق العالمية. قد نفترض أن هذا المزيج الجيني العشوائي يحدث عشوائياً ، لكنه قد لا يكون خليطًا عشوائيًا للعملية. بالنسبة لها ، قد تكون هذه مسألة محددة مسبقًا مع هدف محدد ، حيث تتقدم العملية التطورية في المملكة الحيوانية عبر هذا المسار.

بهذه الطريقة ، عندما تتمنى (العملية) يمكن أن ينمو شخص مثل A.P.J ، Abul Kalam the BHARAT RATNA من عائلة أقل من التاميل نارو (11).

هذا هو السبب في أنني أقول "قد يكون هذا المزيج عشوائيًا بالنسبة لنا ولكن ليس للعملية".

انظر فوق الشكل 5 ، الطور 1. كل عملية في هذه المرحلة تستمر مثل عملية الانقسام (الجزء -7) ، باستثناء بعض العمليات الخاصة.

يتم تكرار أول كروموسومات متجانسة للأب والأم. ثم يتبادلون موادهم الجينية بشكل متبادل من خلال آلية التقاطع التي تمت مناقشتها أعلاه.

هل تعرف ما هي نتيجة ذلك؟

نتيجة لهذا المزيج الجيني العشوائي في 23 كروموسومًا من الخلايا الجنسية ، هناك فرصة لإنتاج حيوان منوي أو بويضة تحتوي على 70 تريليون نوع من الصفات الجينية المختلفة.

هذا يعني أنك عندما تنمو تكون فريدًا في هذا العالم ، لأن الصفات الجينية التي تلقيتها ، مصنفة من 70 تريليون نوع من الصفات الجينية المختلفة. بطريقة أخرى ، كانت هناك فرصة لتنمية أي واحدة أخرى مصنفة من 70 تريليون من مختلف الصفات الجينية الفريدة الأخرى ، بدلاً منك ، مع نفس الخلية الجنسية الأم ، من خلال الاختيار العشوائي أثناء التقاطع. (انظر الفيديو 2)

هذا يعني أن أي شخص ينمو في هذا العالم يأتي بجودة وثروة فريدة منتقاة مسبقًا.

ليس لدينا سيطرة هناك حتى الآن. لذلك ، لا يمكننا أن ننمو ، وفقًا لرغبتنا ، شخصًا موهوبًا جدًا كما لا يمكننا أيضًا منع نمو شخص ممل أو مجنون أو مريض.

لذلك ، من المستحيل تمامًا أن ينمو شخص مشابه تمامًا لشخص آخر في هذا العالم ، باستثناء "التوأم متماثل الزيجوت".

لماذا يصبح التوأم متماثل الزيجوت متشابهًا تمامًا؟

تبدأ البيضة الملقحة بالانقسام مع الاحتفاظ بالكروموسوم في الخلايا الوليدة بشكل مشابه تمامًا للكروموسوم الأم. إذا بدأت أي من هذه الخلايا الابنة في النمو بشكل منفصل ، فإنها تشكل توأمًا متماثل الزيجوت (Monozygote) له نفس الجودة تمامًا ، نظرًا لأن كروموسوم الخلية الوليدة والخلية الملقحة الأصلية متماثلان تمامًا.

ينتج العلماء الحيوانات بشكل مصطنع باستخدام هذه الصيغة المسماة "الاستنساخ"

وافقت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) في الولايات المتحدة الأمريكية على تسويق هذه اللحوم دون وضع بطاقات عليها ، في 28 ديسمبر 2006 (9).

(ما هو الاستنساخ انظر الفصل- (15).

تحدث العملية الإضافية تمامًا مثل الانقسام الخيطي (انظر الفصل 7)

الهدف الرئيسي للانقسام الاختزالي ، أي الصفات التي يمتلكها الشخص ، ينبت في هذه المرحلة الأولى من المرحلة الأولى. ولكن للوصول إلى النهائي ، يجب أن تمر بمراحل عديدة أخرى بأمان.

وظائف المراحل التالية هي فقط تحويل الخلية الجنسية إلى حيوانات منوية وبويضة وتخزينها كمواد خام للإنتاج ، في خصية الذكور ومبيض الأنثى على التوالي. في وقت لاحق ، يجتمعون معًا أثناء ممارسة الجنس ، وينتجون Zygote في الرحم ، وينموون تدريجياً ويحملون الصفات المحددة المحددة لهم ويعبرون عن المنتج النهائي للإنسان بالصفات المحددة ، في السوق العالمية.

لكن العلماء اكتشفوا الآن تقنية إنجاب الطفل دون تخصيب البويضة خارج الجسم عن طريق الجنس والتي تسمى التلقيح الاصطناعي أو الإخصاب في المختبر. (انتقل إلى الفصل 19 لرؤية التلقيح الاصطناعي بتفصيل). نسميها "طفل أنبوب الاختبار".

سؤال- هل يمكننا إحداث أي تأثير أو سيطرة على إنتاج هذه المواد الخام ، الحيوانات المنوية والبويضة ، حتى نختار إنجاب طفل بصفات وراثية جيدة أو تجنب الصفات الوراثية أو الأمراض السيئة ، حسب اختيارنا؟

الجواب: قد يكون الأمر كذلك ، ولكن يتعين على العلماء البحث بما يكفي للوصول إلى هناك. إنه كائن بعيد جدًا.

لنفترض أن العلماء ما زالوا أبعد بعدة مرات عن الطريقة الأبعد للسفر من أرضنا للوصول إلى كوكب خارج المجموعة الشمسية Kepler-452b (10)

لكن ، في اعتقادي ، لا ينبغي للإنسان أن يكتسب هذه القوة.

لأنه ، عندها سيخلق الإنسان هتلرًا مثل هذا يمكنه تدمير العالم بأسره ، ويتنافس في قتال مجموعة واحدة مع مجموعة معادية لهم.

في هذه المرحلة ، تجلب الأنابيب الدقيقة الزوج المتماثل على التوالي على لوحة الطور أو الخط الاستوائي ، متصلاً بحلقة كينيتوخور من سنترومير. إنه لا يطيع أي قاعدة يختارها Homologue جانب الساحرة. هذا يسمى "تشكيلة مستقلة" (سبق ذكره من قبل). يختارون الجانب حسب رغبتهم وخطتهم.

كل من الكروموسومات المتجانسة هذه تذهب إلى أقطابها لإنتاج خليتين مختلفتين في الانقسام الخيطي 1. هنا ، يحدث نوع آخر من عمليات الفرز. لنفترض أن الكروماتيد من جانب واحد يحتوي على جين السرطان والبعض الآخر جيد. بعد ذلك ، إذا نما أي شخص بالخلية الجنسية التي ينتجها الجين السرطاني الذي يحتوي على الكروماتيد ، فسوف يعاني من مرض السرطان ، وإذا نما أي شخص بواسطة الخلايا الأخرى فلن ينمو. (انظر الفيديو 1)

مغلف Nucleus يختفي في هذه المرحلة. (2) الشكل -6.
3) الطور 1

في هذه المرحلة ، الأنابيب الدقيقة ، عن طريق تقصير نفسها ، تسحب الكروموسومات المتجانسة نحو الاتجاه المعاكس لل Centromeres الخاصة بها. الأنابيب الدقيقة ، التي لا تحصل على أي Kinetochore ، تشكل المغزل وكونها أطول نفسها ، تطيل الخلية. يجب أن تضع في اعتبارك أن هذين الكروموسومين المتماثلين يحتويان على 4 كروماتيدات يحمل كل منها بالفعل أنواعًا مختلفة من المواد الوراثية. (2) الشكل 7.
4) Telophase-1

في هذه المرحلة ، يصل زوج الكروموسوم إلى زاويتين من الخلية. يظهر مغلف Nucleus مرة أخرى ويحيط بالكروموسوم الجديد ، مما يحافظ على Centrosome خارج الظرف. يظهر ثلم على السيتوبلازم في المنتصف. يحتوي كل متماثل على زوج من الكروماتيد. (2) شكل -8
5) بعد ذلك ، يتم إنتاج خليتين منفصلتين من خلال التحلل الخلوي -1 (2) الشكل -9.

انتهى Meiosis-1. انظر ، في Meiosis 1 ، تنقسم خلية واحدة إلى 2 ، تحتوي كل خلية على كروموسوم متماثل ، لها نوع مختلف من الجودة الجينية. ثم تدخل الخلية في حالة سكون تدخل في الطور البيني 2. لا يتكاثر الحمض النووي في الطور البيني 2.

الآن ستدخل الخلية في Meiosis 2.

في Meiosis 2 ، تنقسم هاتان الخليتان إلى 4 خلايا ، كل منها يحتوي على كروماتيد واحد تمامًا مثل الانقسام الانقسامي ، ولكنها تحمل مواد وراثية مختلفة.

الآن انظر Meiosis-2. مراحله هي: & # 8211 1) Prophase-2، 2) Metaphase-2، 3) Anaphase-2، 4) Telophase-2، 5) Cytokinesis-2.

يحدث كل شيء هنا تمامًا مثل عملية الانقسام الخيطي باستثناء أن المتماثل قد تحول بالفعل إلى فرداني الصبغيات ولدى الكروماتيدات أنواع مختلفة من المواد الجينية المكتسبة من الانقسام الاختزالي 1. تبدأ الكروموسومات في التكثيف. يتم إرفاق الكروماتيدات الشقيقة في centromere في Kinetochore.

يتفكك غلاف Nucleus مكونًا ثقوبًا تسمح للأنابيب الدقيقة بالدخول إلى الداخل. تربط الأنابيب الدقيقة بين Kinetochore. الأنابيب الدقيقة ، التي لا تحصل على شكل مغزل Kinetochore. (2)

هنا أيضًا مثل عملية الانقسام ، تأتي الكروموسومات في صف على طول لوحة الطور. هناك اختلاف ما عن الانقسام الاختزالي 1 هنا ، تدور لوحة الطور 9 درجة ، بحيث يمكن للكروماتيدات أن تشكل كروموسومًا جديدًا قريبًا ، ويمكن أن تنفصل بحرية وتنتقل إلى خليتها الجديدة ، الشكل 11 (2).

مثل Meiosis 1 ، يحدث هنا أيضًا فرز آخر أو "تشكيلة مستقلة" ، وهذا يعني أن الكروماتيدات تختار بحرية جوانبها حيث تريد أن تذهب. هذه هي مرحلة الفرز النهائية. لذلك ، إذا نما الشخص مع الخلية الجنسية التي تحتوي على الجين المنتج للسرطان الكروماتيد ، فإن الشخص يعاني من السرطان.
3) الطور -2.

في هذه المرحلة ، تقوم الأنابيب الدقيقة بفصل الكروماتيدات عن Centromere وتسحب نحو القطب هناك. تسمى هذه الكروماتيدات الكروموسوم الشقيق لأنها الكروموسوم المستقبلي للخلية الجديدة. (2) شكل - 12
4) Telophase 2.
مصدر الشكل- http://biology4isc.weebly.com/meiosis.html

الشكل 13 ، Telophase-2.
في هذه المرحلة ، مثل Telophase 1 ، تختفي ألياف المغزل وتعاود النواة التي اختفت في المرحلة الثانية الظهور. تحتوي كل خلية على كروموسوم أحادي الصيغة الصبغية. يظهر الأخدود في المنتصف. (2) الشكل 13

الآن ، من خلال التحريك الخلوي 2 ، تنتج الخلية الجنسية الذكرية 4 خلايا منوية لكل منها كروموسوم فردي من أنواع مختلفة من الصفات الجينية ، وتنتج الخلية الجنسية الأنثوية بويضة واحدة بها كروموسوم أحادي الصبغيات و 3 أجسام قطبية تم تعطيل نشاطها لاحقًا (سبق ذكره من قبل)
اكتمل الانقسام الاختزالي. شكل -14 (2)

أثناء الانقسام الاختزالي ، قد يحدث الكثير من الانحراف الكروموسومي. بعضها موصوف هنا.

بعض الأخطاء في الانقسام الاختزالي (عدم الانفصال)

إذا لم يتمكن الكروموسوم أو الكروماتيد من الانفصال بشكل صحيح في مرحلة الطور الطور من الانقسام الاختزالي 1 أو الانقسام الاختزالي 2 ، فإن هذا يسمى "عدم الانفصال". نتيجة لذلك ، قد تتلقى في الخلية 3 كروموسومات تسمى "التثلث الصبغي" وقد تتلقى خلية أخرى كروموسوم واحد يسمى "أحادية الصبغي".

لهذا ، تظهر أنواع عديدة من الأمراض الخلقية في المجال الطبي.
1) متلازمة باتو - تحدث عندما يحدث التثلث الصبغي في الكروموسوم رقم 13.

تنمو مع العديد من الأعراض مثل ، الخداج العقلي ، مرض الخلايا العصبية الحركية ، صغر الرأس ، الأصابع الملتصقة ، الشفة المنقسمة ، إلخ.

2) تناذر إدوارد - يحدث عندما يحدث التثلث الصبغي في الكروموسوم رقم 18.

أعراضه هي عيب الحاجز الأذيني ، عيب الحاجز البطيني ، القناة الشريانية السالكة ، الحالة العقلية المبكرة ، النمو البطيء ، التهاب المفاصل (تصلب المفاصل الخلقي) وأكثر من ذلك.

3) متلازمة داون - يحدث عندما يحدث التثلث الصبغي في الكروموسوم رقم 21 أعراض هذا المرض هي: خلل في الجهاز العصبي ، أمراض القلب الخلقية ، الغدة الدرقية غير الطبيعية ، السرطان ، العقم. مشكلة في رؤية الصوت وأكثر من ذلك.

4) تناذر كلاينفيلتر - يحدث عندما يحدث التثلث الصبغي في الكروموسوم رقم 23 في الذكور ، مثل XXY.

عندما يحدث ذلك ، يكون لدى الضحية قدرة أقل على تعلم اللغة أو أي شيء أو تنفيذ إجراء يتطلب أعمالًا منسقة متعددة بشكل جيد.

5) تناذر تيرنر- يحدث عند الأنثى عندما تتلقى كروموسوم x واحد مثل X0.

لديهم أعراض مثل العقم والوجه غير الطبيعي والصمام الأبهري ثنائي الشرف وتضيق الأبهر وأكثر من ذلك.

6) متلازمة تريبل إكس - يحدث عند الأنثى عندما تتلقى ثلاثة كروموسومات إكس مثل ، XXX. إنه تثلث الصبغي.

لديهم حجم جسم طويل ورأس صغير. كما أن البعض قد لا يكون لديه أي أعراض.

7) متلازمة XYY- تحدث عند الذكور عندما يحدث التثلث الصبغي مع كروموسوم Y.
لا توجد أعراض تظهر في هذا الخطأ. في لندن ، تم تحديد هذا النوع من الأخطاء عند اختبار النمط النووي للشخص. بجانب هذه ، هناك العديد من أنواع الانحرافات الصبغية التي سنعرفها لاحقًا.

ابق على اتصال لمعرفة سر جسم الإنسان.

شاهد مقاطع الفيديو عند الانقسام الاختزالي أدناه-

الفصل التاسع ، الكروموسوم ، البصمة الزرقاء للحياة ، أين آباؤنا.

[ইংরেজীতে প্রকাশিত করা হল কিছু কিছু বাংলাদেশী বংশোদ্ভূত বিদেশে অবস্থানরত ছাত্র পাঠকেরা যারা বাংলা ভাষা পড়তে পারেনা، তাদের অনুরোধে، দুখিতঃ]

عالم الوراثة والطبيب الأمريكي ، والتر ساتون (يسار)
(5 أبريل 1887 - 10 نوفمبر 1916) وعالم الأحياء الألماني تيودور هاينريش بوفيري (على اليمين) (12 أكتوبر 1862 - 15 أكتوبر 1915) قدم نظرية الكروموسوم في عام 1902. [1)

الحمض النووي والكروموسوم هما نفس الشيء. الفرق هو أن الحمض النووي عبارة عن خيط طويل مثل الهيكل يبقى بحالة غير معبأة ، ويتم استدعاء الكروموسوم عندما يتم لف هذا الخيط الطويل للحمض النووي عدة مرات وتعبئته وضغطه بإحكام مع الحفاظ على البروتين ، هيستون ، في النواة المركزية.

لنفترض أن أحد رجال الأعمال المنتجين للروبيان في باجيرهات ، بنغلاديش يريد تصدير الروبيان إلى نيويورك. إذا قام بتصديرها غير معبأة وغير محمية فسوف تتعفن وتتلف وستكون غير صالحة للاستعمال لسكان نيويورك عند وصولها إلى هناك. لذلك يجب تعبئة الجمبري وحمايته جيدًا.

هذا هو السبب في أن الحمض النووي معبأ بإحكام ومحمي بشكل جيد مثل الكروموسوم للحفاظ عليه بأمان ، والذي ينقل البصمة الزرقاء لحياتنا من الأجيال إلى الأجيال إلى الأبد.

كما تساعد بعض البروتينات الأخرى مثل Nucleosome و Chromatin في هذه العبوة.

تم إجراء عملية الشد والضغط باستخدام الكثير من تقنيات الخبرة بحيث يمكن للحمض النووي الذي يبلغ طوله 6 أقدام أن يحمل داخل نواة دقيقة ويمكن للحمض النووي أيضًا العمل بحرية عن طريق فك اللفافة والتفريغ أثناء النسخ المتماثل والنسخ (انظر الفصل 3) بأمان.

خلال مثل هذه الأنواع العديدة من الأنشطة ، يتعين على الحمض النووي أن ينفصل ويفتح مرة واحدة ، وبعد الانتهاء من العمل يجب عليه مرة واحدة إعادة لفه وإعادة تعبئته بأمان ، تمامًا كما تفتح وتطيل شريط القياس أثناء العمل وتلفه مرة أخرى في صندوق صغير عند الانتهاء من عملك.

أبدا ، هذه الطبعة الزرقاء من الحياة ، الحمض النووي ، تطلب لنا أي اقتراح أو حتى أي ثمن ضئيل لأعمالها المعقدة أو ندفعها. تعمل الخلية نفسها باستمرار على تشغيل هذا العمل دائمًا بذكاء عالٍ بدقة وبشكل مناسب يتجاوز معرفتنا.

نحن محظوظون جدًا لأن ما يقرب من 20000 إلى 25000 جينة تقدم خدمات مهمة جدًا لنا لمدة 24 ساعة بلا نوم في جميع أنحاء الحياة بحرية.

إذا كان علينا أن ندفع لهم ولو قليلاً ، فإن حالتنا ستكون أسوأ. حتى عندما نتعرض لهجوم بالإسهال أو التيفوئيد ، نجد صعوبة في تحمل تكلفة العلاج. (1،2) شاهد الفيديو 1 والشكل 2.
مصدر الشكل- http://ghr.nlm.nih.gov/handbook/basics/chromoso

القليل من الوصف للشكل-

يجب أن نتذكر أن الكروموسوم غير مرئي تحت المجهر في حالة طبيعية. يكون مرئيًا فقط عندما يتكاثر الكروموسوم ويتكثف جسيم الكروماتين يقبل البقعة أثناء انقسام الخلية.

إذن ، هذا الرقم هو صورة الكروموسوم المنسوخ قبل انقسام الخلية. انظر ، هناك حلزون مزدوج من الحمض النووي في اليمين وما فوق. لقد تشكل ككروموسوم عن طريق اللف والتعبئة مما يحافظ على البروتين ، هيستون ، في القلب المركزي. كل من هذه الخيوط تسمى كروماتيد وأحد هذه هي أخت كروماتيد للآخر. المواد الوراثية للكروماتيدات الشقيقة متطابقة (انظر الفصل 8 لمزيد من التفاصيل)

يوجد انقباض بسيط في موضع بعيد قليلاً عن الوسط على جسم كل منها يسمى "Centromere". في هذه المرحلة ، يتم توصيل جسم كروماتيد واحد بالآخر ، بحيث لا يمكن فصلهما. لماذا ا؟ بما أنهم إذا انفصلوا في وقت مبكر ، فإن انقسام الخلايا سوف يسير في الاتجاه الخاطئ. الهدف من انقسام الخلية سوف يفشل. أثناء انقسام الخلية ، يجب أن يتجه كلاهما نحو الجانب الآخر. إذا ذهبوا نحو نفس القطب ، فإن خلية غير منتظمة وراثيا ستنتج وهذا خطير جدا.

لذلك ، يفصلون تمامًا في الوقت الصحيح في مرحلة Anaphase من انقسام الخلية عندما يتعين عليهم الذهاب نحو القطب المقابل. يجب عليهم أداء كل نشاط من أنشطتهم بشكل صحيح. على أي حال ، إذا ارتكبوا خطأ بسيطًا ، فعلينا أن ندفع ثمنًا باهظًا مقابل ذلك. (انظر الفصل 8)

يُنظر إلى الأخت المقترنة Chromatid على أنها "X" بأربعة أذرع. بالنسبة للموقع المحدد للجينات ، أعطى العلماء أسماء مختلفة لأذرع جانبين من هذا المركز. الذراع القصيرة تسمى الذراع "p" والذراع الطويلة باسم "q" الذراع. (2) ، الشكل -2 ، (انظر أيضًا مقاطع الفيديو)

في الإنسان ، يبقى 23 زوجًا أو 46 كروموسومًا في خلايا جسمية و 23 في الخلايا الجنسية بعد الانقسام. تبقى جميع الجينات تقريبًا في هذه الكروموسومات. تبقى هذه الكروموسومات في النواة. لذا فإن النواة هي مركز التحكم أو عاصمة الخلية.

إلى جانب ذلك ، توجد بعض الكروموسومات في الميتوكوندريا ، وهي عضية صغيرة ، في السيتوبلازم ، يأتي معظمها من الأم. يبقى معظم كروموسوم الميتوكوندريا الخاص بالأب في ذيل الحيوانات المنوية لتوفير الطاقة أثناء تقدمهم في السباحة. ويبقى الذيل بالخارج أثناء تخصيب البويضة

هذا هو السبب في أن الطفل يتلقى المزيد من الحمض النووي من الأم أكثر من الأب. لا يبقى الحمض النووي للميتوكوندريا معبأًا بل يظل كخيط. الحمض النووي البكتيري يشبه أيضًا الخيط غير المعبأ.

لهذا يعتقد العلماء ، في وقت مبكر أن الخلايا البشرية قد أصيبت ببعض البكتيريا. إذن هذه هي علامة ذلك.

يُطلق على إجمالي الحمض النووي الذي يحتوي على 23 زوجًا في النواة وبعضها في الميتوكوندريا اسم "الجينوم البشري". نظرًا لأن الكروموسوم يبقى داخل النواة ، ولا تحتوي خلايا الدم الحمراء (RBC) على نواة ، لذلك لا تحتوي كرات الدم الحمراء أيضًا على أي كروموسوم

كتاب الجينات في حياتنا.

هل من المدهش أن حياتنا محكومة تمامًا كما هو موضح في كتابنا الوراثي؟ في الواقع ، لا يمكن لجسمنا أن يفعل شيئًا سوى النقش المكتوب في كتابنا الوراثي.

يشبه ذلك تمامًا قدرة مدير شركة Nissan Motor Company محدودة في إنتاج السيارة ضمن الصيغة التي يحددها مالك الشركة. كل أداء صناعته مقيد في صيغته. ليس لدى المدير القدرة على القيام بما يتجاوز هذه الصيغة.

نعم ، حقًا ، تم حفظ نسختين كبيرتين من الكتاب في كل 100 تريليون خلية ، تحتوي على جميع تعليمات حياتنا ، منذ وقت مبكر Zygote أحادي الخلية حتى موتنا. هل تعرف من هو أقرب أقربائنا قدم لنا هذا الكتاب الثمين؟ من المحتمل أنك لا تعرف ذلك. استمع الآن ، لقد تلقينا هذين الكتابين الثمينين من أقرب أقربائنا ، أحدهما من أبينا والآخر من والدتنا ، تمامًا كما يمكنك أن تتخيل ، يعرضون ممتلكاتهم لنا مجانًا.

لذلك ، ليس لدينا أي طريقة لرفض مساهماتهم أو عدم شكرنا لها. كل خلية من الخلايا المائة تريليون لدينا تعترف دائمًا بذاكرة ووجود آبائنا فيها.

لذا ، عليك أيضًا أن تفعل الشيء نفسه. أنا لا أعبر هنا عن آيات أي قديس بل تعبر عن ما هو مقبول علميًا. (2،5)

يوجد في كل مجلد من الكتاب 23 فصلاً من أنواع وأحجام مختلفة. تمثل الكروموسومات الـ 23 للآباء 23 فصلاً. تمتلئ كل صفحة من كل فصل من هذه الكتب بالرموز الجينية التي تحتوي على تعليمات تحكم أجسامنا.
يختلف عدد الرموز الجينية من فصل إلى آخر. على سبيل المثال ، يحتوي الكروموسوم رقم 1 على 4220 جينًا ، وهو أعلى رقم ، ويحتوي عدد الكروموسوم 11 على 379 جينًا فقط ، وهو أقل رقم. وإذا اكتشف أي جين جديد ، سيزداد العدد أيضًا. (1،2)

اكتشف العلماء بالفعل أنه لكتابة التعليمات الجينية في جميع صفحات هذه الكتب ، استخدمت الخلية 4 أحرف كيميائية فقط هي A ، T (أو U) ، C ، G. وكلمة مكونة من أي من هذه الحروف الكيميائية الثلاثة. كل 3 أحرف (ثلاثة توائم) تسمى "كودون". (ما هو كودون؟ انظر الفصل ، 3) ، (انظر الشكل 3،5)

هذه الكلمات الكيميائية الأربعة تمثل 4 مركبات كيميائية ، النيوكليوتيدات (سبق ذكرها سابقًا) مثل A = NUCLEOTIDE ADENINIE ، T = نيوكليوتيد الزعفران ، C = CYTOSINE NUCLEOTIDE G = Guanine NUCLEOTIDE.U = URACIL NUCLEOTIDE (انظر الفصل 2))

تقرأ خلية أجسامنا الرسالة المكتوبة بالرموز الكيميائية التي يرسلها الحمض النووي ، تمامًا كما نقرأ الكلمات على الصفحة. ثم تتبع الخلايا تعليمات الحمض النووي.

هناك أنواع عديدة من الأعمال التي يتعين على الخلايا القيام بها. يجب أن تؤدي أنواع مختلفة من الخلايا أنواعًا مختلفة من الأعمال. على سبيل المثال ، يجب أن تقوم خلايا القلب بنوع من العمل يتعين على خلايا الكبد القيام بنوع آخر من العمل وأكثر من ذلك.

لذلك ، عليهم أداء أنواع مختلفة من العمل في أماكن مختلفة.

يرسل الحمض النووي تعليمات محددة إلى الخلايا المحددة حسب حاجتها.

يمكنك أن تتخيل ذلك تمامًا كما يرسل المكتب الإداري المركزي للدولة أنواعًا مختلفة من التعليمات إلى أنواع مختلفة من مكاتب الفروع الإدارية لتنسيق الإدارة المناسبة ، حيث يرسل نوعًا من التعليمات إلى فرع تطبيق القانون ، وهو نوع آخر من التعليمات إلى الفرع الطبي ، نوع آخر من التعليمات لفرع التعليم ، وهكذا.

إذا أرسلت تعليمات أحدهم للآخر ، فلن تعمل الدولة. لذلك ، لن يفعلوا ذلك أبدًا

بنفس الطريقة ، يرسل الحمض النووي أيضًا التعليمات المحددة إلى الخلية المحددة. لن يرسل أبدًا نوعًا واحدًا من التعليمات إلى النوع الآخر من الخلايا. إذا فعلوا ذلك سيتوقف الجسم عن العمل.

وأيضًا ككتاب عندما يكبر ، تمزق صفحاته تدريجياً وتتلاشى وتتلاشى الكلمات المكتوبة فيه ، لا يمكننا قراءته بوضوح أو لا يمكننا إرسال أي تعليمات واضحة منه ، وبالمثل ، عندما نتقدم في السن ، يتقدم حمضنا النووي أيضًا ، كما أن تعليماته الوراثية تتلاشى ولا يمكنها إرسال التعليمات الواضحة بشكل صحيح.

لهذا السبب ، عندما نتقدم في السن تدريجياً ، نبدأ في المعاناة من أنواع مختلفة من المشاكل الجسدية أو الطبية.

من الجينوم البشري ، حصل مشروع الجينوم البشري على تسلسل الكلمات المنتجة بالحروف الكيميائية ، وحدد أيضًا مواقعها الدقيقة في أذرع "p" أو "q" من الكروموسومات ، وتم حفظها كخرائط قاعدة بيانات حكيمة .

كان بإمكان العلماء ، حتى الآن ، حفظ قاعدة بيانات 12800 جين. لكن قواعد البيانات الخاصة بالكثير من الجينات ، لا يمكن اكتشافها ، كما أنه من غير المعروف أيضًا نوع التعليمات التي ترسل هذه الجينات غير المكتشفة في الجسم. سوف يستغرق الأمر سنوات عديدة لمعرفة وظائفهم.
لقد عرفوا أن لكل جين موقع محدد يسمى "loci" وأيضًا وظيفة محددة.

ترشدنا جيناتنا أيضًا إلى كيفية تطور أجسامنا ، ومدى تطورنا ، وكيف سنبدو ، وما هو لون بشرتنا أو عينينا أو شعرنا ، وكم سنكون في الطول ، وما هو نوع الحجم الذي سيكون أنفنا والوجه ، كم ستكون موهبتنا وما إلى ذلك.

لإنتاج بروتين محدد ، قد يحتوي الجين على مئات من كلمات الكود الكيميائي.

هذه الجينات مرئية على خيط الحمض النووي مثل الخرز الواحد تلو الآخر مع وجود فجوة بينهما.

يبقى رمز الحمض النووي في هذه الخرزات الموضوعة على خيط DNA. تشغل هذه الخرزات 1٪ فقط من إجمالي خيط DNA. يسمى هذا الجزء من الحمض النووي "ترميز الحمض النووي".
يسمى الباقي 99٪ من الحمض النووي "DNA غير المشفر أو DNA غير المرغوب فيه". (2)

يعتقد العلماء أن هذا الجزء الأكبر ، DNA JUNK ، لا يحتوي على أي رمز للتعليمات لتشغيل الحياة.
لم يكن بإمكان العلماء معرفة الوظيفة التي يقوم بها هذا الحمض النووي غير الهام إلا القليل جدًا.

لم يعرفوا كثيرًا أن هذا الجزء يؤدي وظيفة "التبديل والتبديل" ويساعد المعلومات البيولوجية للطب الشرعي

ما المقصود بـ "SWITCH ON" و "SWITCH OFF"؟
عندما يتم تنشيط الجين لإنتاج بروتين محدد مطلوب لوظيفة الجسم يسمى "التبديل".

وعندما لا تكون هناك حاجة ، يتم تعطيله ، وهذا ما يسمى "إيقاف التشغيل" ، تمامًا مثل "تشغيل" أو "إيقاف" صمامنا الكهربائي لمنزلنا وفقًا لحاجتنا.

لنفترض أن أجسامنا بها أنواع عديدة من الخلايا المختلفة مثل خلايا الجلد وخلايا عضلة القلب وخلايا الكلى وخلايا الكبد وخلايا الخلايا العصبية وما إلى ذلك وظائفها أيضًا من أنواع مختلفة. وفي نفس الوقت ، كلهم ​​لديهم نفس الحمض النووي والجين.

وهذا يعني في خلية عضلة القلب ، هناك أيضًا جينات خلايا الكبد وخلايا الكلى وخلية الخلايا العصبية وما إلى ذلك ، وبالمثل في الخلايا الأخرى أيضًا.

والسؤال المطروح الآن هو ، هل يعمل الجين الخاص بخلايا الكبد في خلية عضلة القلب؟

الجواب "لا". سيكون هناك "إيقاف". يحدث مماثل في أنواع أخرى من الخلايا أيضًا ، وإلا فإن الأنشطة البيولوجية لأجسامنا ستتوقف ولا يمكننا البقاء على قيد الحياة.

لذلك يتم الاحتفاظ بالجينات المحددة للخلايا المحددة على "التبديل" ويتم الاحتفاظ بالجينات الأخرى "إيقاف التشغيل". (2،5)

يعتقد العلماء أن هذا التحكم يتم بواسطة "الحمض النووي غير المشفر أو غير المهم"

ثم لاحظت بالفعل أن حياتنا لا تعتمد فقط على الطعام ، ولكن الحمض النووي هو الذي يبقينا دائمًا على قيد الحياة وديناميكيًا من خلال العمل طوال الوقت للحفاظ على جميع أنشطتنا البيوكيميائية الدقيقة والمعقدة داخل الخلية دون أي تكلفة منا. لذلك لا يتعين علينا تكلف أي ثمن أو دواء لأنشطتهم. إذا كانت أنشطتهم تعتمد على أي نوع من التكلفة ، ليس فقط على الإنسان ، فلا حياة على هذا الكوكب.

قل ، ماذا حدث لنا إذا كانت مسؤولية 100 تريليون خلية ستُفرض على أنفسنا؟

نعم ، نحن محظوظون جدًا لأنهم يبقوننا على قيد الحياة طوال الوقت ويلتزمون بواجباتهم بشكل جيد يتجاوز معرفتنا لمدة 24 ساعة منذ بداية الزيجوت حتى الموت. حتى نتمكن من إيلاء اهتمامنا الكامل لكسب قوتنا. ومع ذلك ، إلى أي مدى يمكننا القيام به لتحسين حياتنا ومجتمعنا؟

لا تظل جميع جينات أجسامنا "تعمل" أو "تنطفئ" طوال الوقت.

هناك بعض الجينات التي لا تزال نشطة حتى يولد الطفل. يظلون "متوقفين" طوال حياتهم في الحمض النووي ، حيث لا وظيفة لهم بعد الولادة. إنهم يعملون على إنتاج خلايا متمايزة (متخصصة) من الخلايا الجذعية في الرحم.
إنهم يُجعلون "يوقفون التشغيل" ويجلسون في وضع الخمول لأنهم لا يزالون لا يفعلون شيئًا بعد الولادة. انظر ، كيف يجب أن يحافظوا على الانضباط. كوننا بشرًا ، لا يمكننا أيضًا أن نكون صادقين أو نحترم قواعدنا وأنظمتنا

إذا أصبحنا نحترم القواعد والأنظمة ، فإن مجتمعنا أو أمتنا ستصل إلى مرتبة أعلى من الأمة المتقدمة.

المفتاح الرئيسي لتطور الأمة المتقدمة يعتمد فقط على انضباطهم وطاعتهم وصدقهم لقواعدهم وأنظمتهم. من يبقى في أي منصب لا يمكنه فعل أي شيء ضد القواعد والأنظمة. إنهم يؤمنون بمسؤوليتهم تجاه الناس كعمل أقدس. لا تعمل الرشوة أو التحيز هناك.

يلقي بعض الناس باللوم على أمريكا بسبب قواعدها وأنظمتها الصارمة ، على سبيل المثال ، يتعين على الرئيس الأمريكي أيضًا المثول أمام محكمة قضائية أمام القاضي لشرح أفعاله.

لا يمكنهم التفكير في بقاء أمريكا كـ "أمريكا" لأنهم يحافظون على الانضباط ويتبعون قواعد وأنظمة صارمة وإلا ستتحول أمريكا إلى إفريقيا أو آسيا.

هذه هي أيضا أوروبا وأستراليا.

يجب أن تكون الأسرة أو الأمة فاشلة حيث لا يوجد احترام للانضباط.

انظر إلى مثال معين كيف يرسل الحمض النووي تعليمات للعمل.

يؤدي الحمض النووي أنواعًا مختلفة من نشاط الجسم ، حيث يرسل أنواعًا مختلفة من الجينات في كل نوع مختلف من الخلايا.

دعونا ننظر في حالة الغدة الدرقية التي تبقى أمام الحلق.

تنتج هذه الخلايا المحددة من هذه الغدة هرمونًا يسمى Thyroxine (T3 و T4) وتزود الجسم دائمًا بنشاط التمثيل الغذائي دون تكلفة.
بدون هذا الهرمون ، لا يمكن لجسمنا إنتاج الطاقة حتى لو أكلنا ما يكفي ، سنصبح أضعف تدريجياً وأضعف ، ونتقدم نحو الموت ما لم يتم تشخيص المرض في الوقت المناسب ومعالجته باستخدام هرمون الثيروكسين المركب صناعياً بالجرعة المناسبة كل يوم.

يجب أن نتذكر أن سعر هذا الثيروكسين المركب علميًا مرتفع للغاية. لا يستطيع الجميع تحمل تكلفتها الباهظة في بلدنا. لكن الدول المتقدمة تؤمن جميع التكاليف الطبية على مواطنيها.
في بلدنا هذا المرفق لم يكبر بعد. نأمل أن تقوم حكومتنا بترتيب هذا المرفق لشعبنا في المستقبل القريب.

دعونا نأتي إلى قضيتنا الرئيسية. لتخليق هرمون الغدة الدرقية ، تحتاج خلية الغدة الدرقية إلى حمض أميني معين يسمى "التيروزين" إلى جانب عنصر آخر مثل اليود. هذا الحمض الأميني التيروزين موجود في رقم 22.

دعونا نرى الآن ، ما هو الكود الكيميائي الذي يستخدمه الحمض النووي لتزويد خلية الغدة الدرقية بالتيروزين لتخليق هرمون الغدة الدرقية وكيف؟

من اليسار ، في الجزء العلوي من العمود الثالث ، يوجد 2 كودون ، "UAU" و "UAC" التي تستخدم لتخليق حمض التيروزين الأميني. سيقوم الحمض النووي بنسخ (انظر الفصل 3) أيًا من هذه الكودونات 2 وإرسالها عبر RNA (الشكل 5) إلى Ribosome ، وهي عضية في السيتوبلازم. سيقوم الحمض النووي الريبي للريبوسوم المسمى Translation RNA أو الحمض النووي الريبي (tRNA) بفك شفرة هذا الكودون إلى لغة مثل حمض التيروزين الأميني ويطلب من الريبوسوم تخليق الثيروكسين. (3،4)

ثم يقوم الريبوسوم بتجميع الأحماض الأمينية التيروزين وإمدادها لخلية الغدة الدرقية. ثم تقوم خلية الغدة الدرقية بتجميع هرمون الثيروكسين الأكثر قيمة بالنسبة لنا إذا كانت جميع الحالات الأخرى متوافقة.

لمعرفة كيف يقوم الريبوسوم بتجميع البروتين الذي يقوم بفك تشفير رسالة الحمض النووي بواسطة الحمض الريبي النووي النقال ، انتقل إلى الفصل 11.

يجب أن نتذكر أن الريبوسوم يعمل كمصنع لتخليق البروتين في السيتوبلازم الخلوي.
هنا أيضًا يجب أن نتذكر ما إذا كان تأثير الأشعة فوق البنفسجية أو المركب الكيميائي مثل Benzo-a-Pyrene of Smoking ، يدمر الكودونات للتيروزين و "UAU" و "UAC" ، لن يتمكن الحمض النووي من تخليق ثيروكسين.

يسمى هذا التغيير في الحمض النووي الطفرة. لتعلم الطفرة ، انتقل إلى الفصل 12.
ولكن بما أن الخلية بها كتابان كروموسومان ، أحدهما من الأب والآخر من الأم ، فإن الكتاب الآخر يتحمل مسؤولية إدارة أعمال الجسم العادية ، تمامًا كما لو مات والدنا ، تتحمل والدتنا مسؤولية إدارة عائلتنا.

وبالتالي ، فقد احتفظنا بكتابين من الكروموسومات في الزنزانة ، وزادت سلامتنا الداخلية بقدر أكبر لأنها توفر لنا الأمان أيضًا عندما يكبرون.

بطريقة أخرى ، آباؤنا يراقبون مسؤوليتهم في تأمين حياتنا خارجيًا وداخليًا طوال الوقت.

الشكل 4 ، الريبوسوم ، مصنع البروتين.

مصدر الشكل- https://en.wikipedia.org/wiki/Genetic_code
الشكل 5 ، الحمض النووي الريبي ، كيف تحمل الكودون من الحمض النووي.

ابق على اتصال لمعرفة سر جسم الإنسان.

مراجع الفصل 9

[ইংরেজীতে প্রকাশিত করা হল কিছু কিছু বাংলাদেশী বংশোদ্ভূত বিদেশে অবস্থানরত ছাত্র পাঠকেরা যারা বাংলা ভাষা পড়তে পারেনা، তাদের অনুরোধে، দুখিত]

الفصل العاشر ما هو الحمض النووي؟ ما اللغة التي استخدمها الحمض النووي في كتاب الكروموسوم؟ عندما يكون الحمض النووي والبروتين على قيد الحياة ، روبوت.

1) فرانسيس هاري كومبتون كريك (يسار). (الميلاد ، 8 يونيو 1916- الوفاة. 28 يوليو ، 2008) - عالم الأحياء الجزيئية الإنجليزي ، عالم الفيزياء الحيوية ، عالم الأعصاب ، مكتشف كودون.

2) جيمس ديوي واتسون- (6 أبريل 1928 ، شيكاغو ، إلينوي ، الولايات المتحدة الأمريكية) انتساب (وسط) وقت منح الجائزة: جامعة هارفارد ، كامبريدج ، ماساتشوستس ، الولايات المتحدة الأمريكية.

3). موريس هيو فريدريك ويلكنز- (الولادة - 15 ديسمبر 1916 ، بونجاروا ، نيوزيلندا
الموت: 5 أكتوبر 2008 ، لندن ، المملكة المتحدة) (يمين)

حصل هذا العالم الثلاثي على جائزة نوبل في علم وظائف الأعضاء أو الطب عام 1962. [1،2،3)

علينا أن نظل على الأقل بعض الامتنان لهؤلاء العلماء لمساهمتهم في الطب.

دعونا الآن نرى ما هي اللغة التي استخدمها الحمض النووي لكتابة الحروف والكلمات والجمل في كتابة التعليمات الجينية على صفحات كتابه الوراثي؟ هل هو مكتوب باللغة الإنجليزية أم الفرنسية أم الألمانية؟ هل هناك مسافة بين الكلمات؟ كيف ستفصل عن جملة أو تعليمات عن أخرى؟ من أي جانب سيبدأ القراءة من اليمين أو اليسار؟ علينا أن نراقب كل هذه القضايا بالتفصيل.

دعونا نلاحظ الآن هذه القضايا بدقة.

كم عدد الحروف هناك وماذا تعني؟

هناك 4 أحرف - A و U و (أو T) و G و C.

تشير هذه الأحرف الأربعة إلى 4 نيوكليوتيدات كـ-

1) أ = نوكليوتيد الأدينين
2) يو = يوراسيل نيوكليوتيد. (بدلا من الثايمين في الحمض النووي)
3) G = جوانين نوكليوتيد.
4) C = نيوكليوتيد السيتوزين.
(6) انظر الفصل 2 و 3.

كيف تصنع الكلمة؟ كم عدد الكلمات هناك في المجموع؟

مجموع الكلمات (كودون) 64 كلمة. كل كلمة مكونة من أي من هذه الأحرف الثلاثة.

ثم سيكون العدد الإجمالي للكلمات 4x4x4 = 64 رياضيًا. هذه الكلمة المكونة من ثلاثة أحرف تسمى CODON مثل AUC و AGC و UGC وما إلى ذلك (1) ، انظر الفصل 3

نعم ، لفهم معنى كلمة الحمض النووي ، راجع قاموس DNA (أدناه الشكل 2). من بين 64 كلمة ، 61 تعني 20 حمضًا أمينيًا قياسيًا (وحدة بروتين). نظرًا لأنه يتم الإشارة إلى 20 حمضًا أمينيًا بواسطة 61 كودون ، فهذا يعني أن 1 حمض أميني يشار إليه بأكثر من كودون I.

3 الباقية تستخدم لأغراض أخرى. انظر الآن إلى الجدول أدناه (الشكل 2) كيف يستكشف الحمض النووي معنى الكود أو الكلمة.

يمكنك أن تسأل عن وجود العديد من المركبات الأخرى مثل الكربوهيدرات والدهون وما إلى ذلك ، فلماذا اختار الحمض النووي البروتين فقط ، باستثناء البروتينات الأخرى ، لتشغيل وظائف الجسم؟

الإجابة ، نظرًا لوجود فرق كبير بين البروتين والمركبات الأخرى ، يعتبر البروتين مركبًا إذا تم تصنيعه وفقًا للصيغة المحددة ، فإنه يكون قادرًا على أداء غرض محدد. المركب الآخر ليس لديه مثل هذه الجودة.

هذه البروتينات ديناميكية للغاية. يبدو أن كل واحد منهم هو إنسان آلي حي. تظهر أنشطتهم أنهم يمتلكون حسًا وضميرًا. إنهم يعبرون دائمًا عن هذه الصفات خلال كل أداء. سيكون الحمض النووي غير نشط بدون هذه البروتينات تمامًا مثلما سيكون مكتب رئاسة الوزراء أقل نشاطًا بدون مساعدة مكاتب الوزارة الأخرى.

يُلاحظ أن البروتينات المُصنَّعة باستخدام صيغة رمز الحمض النووي ، يمكنها أداء أعمال معقدة بشكل تلقائي مجتمعة وجماعية وتنسيقية.

يبدو أيضًا أنه من المعروف جيدًا للحمض النووي أن البروتين المحدد سيعمل بشكل مناسب من أجل الوظيفة المحددة ويقوم الحمض النووي بتوليف هذا البروتين المحدد مع الشفرة الجينية المحددة وإرساله لوظيفة محددة.

إنه تمامًا كما يرسل المكتب الإداري المركزي للدولة ، في منطقة إشكالية طبية ، هؤلاء الأشخاص الذين تم تكوينهم في صيغة كلية الطب لحل المشكلات الطبية ، وفي موقع المشكلات الكهربائية يرسل هؤلاء الأشخاص الذين هم بني في صيغة كلية الهندسة لحل المشاكل الكهربائية.

لا يمكن القيام بهذه الوظائف بمركبات أخرى بدلاً من البروتين.

القاموس لفك الشفرات الجينية.

الشكل 2 ، جدول كودون ، قاموس DNA.

انظر في الجدول UUU و UUC يعنيان حمض أميني فينيل ألانين ، UUA و UUG يعنيان حمض أميني ليوسين و AUG يعني حمض أميني ميثيونين الذي يعمل أيضًا كبداية كودون.

UAA و UAG و UGA ، هذه الثلاثة تعمل فقط كـ Stop CODON. [1)

لقد حصلت بالفعل على قاموس فك تشفير الحمض النووي. الآن دعونا نرى كيف تتم كتابة جمل التعليمات أو الجين على صفحات كتاب الحمض النووي.

قيل سابقًا أنه منذ بداية حياتنا ، كُتبت جميع التعليمات على صفحات كتابين عن الحمض النووي باعتبارهما حظًا لنا. الوظيفة الوحيدة للحمض النووي هي النسخ والإرسال كتعليمات لتشغيل وظائف خلايا الجسم. لا يمكن للحمض النووي أن يضيف لنا أي شيء أكثر من الموضوع المكتوب على أنه حظنا. (1) شاهد مقاطع الفيديو 1 و 2.

يوضح الجدول أيضًا أن الحمض النووي ينتج 20 حمضًا أمينيًا قياسيًا ، وحدة البروتين ، باستخدام 61 كودون

ويقوم الحمض النووي بتجميع عدد لا يحصى من البروتينات باستخدام هذه الأحماض الأمينية القياسية العشرين التي تسمى "التعبير الجيني". (لمعرفة "التعبير الجيني" انظر الفصل- 11)

وهذه البروتينات هي المعدات الوحيدة لتشغيل جميع وظائف الجسم.

ما الفرق بين الأحماض الأمينية ووحدة البروتين والبروتين؟

يتم تصنيع البروتين عن طريق ضم الأحماض الأمينية ، وحدة البروتين معًا ، حيث يتم إنشاء الأحجام المختلفة للمباني عن طريق ضم قطع الطوب.

قد تسأل عن عدد أنواع الصفات المختلفة وأحجام البروتينات التي يمكن تصنيعها؟

الإجابة ، يمكن تصنيع أنواع عديدة من صفات وأحجام البروتينات التي لا يمكن التعبير عنها في أي عدد من هذا العالم.

لتجميعها بشكل مناسب ، احتفظ الحمض النووي أيضًا بتركيبتها الصحيحة كـ "جين" مسبقًا.

ثم يصنع الحمض النووي البروتين الذي يمتلك الصفات المناسبة لوظيفة الخلية المناسبة مع مصنعه الريبوسوم.

بهذه الطريقة ، ثبت أيضًا أن البروتين يحكم حياتنا. لا يمكن أن تعمل حياتنا بدون البروتين.

من الأمور المثيرة للاهتمام ، أن البروتينات التي يتم تصنيعها باستخدام صيغة الحمض النووي في مصنعها الخاص بها ، تحتفظ بجودة وقدرة مدهشة.

على سبيل المثال ، لأداء وظيفة معقدة في الخلية مثل تقسيم الخلية أو تكرار الحمض النووي أو التعبير الجيني أو عملية المناعة بشكل صحيح ، يتطلب الأمر مجموعة من البروتين للعمل معًا بشكل متناسق.

خلال هذه الأنشطة ، يتعين عليهم العمل بشكل مشترك في العديد من المراحل والحفاظ على التنسيق فيما بينهم ، على مستوى المجموعة في كل مرحلة.

من المدهش معرفة أنه بينما تعمل مجموعة البروتين الأولى في المرحلة الأولى ، تنتظر مجموعة البروتين الثانية العمل جانبًا للمرحلة الثانية حتى تنتهي مجموعة البروتين الأولى من عملها في المرحلة الأولى. وعندما تنتهي مجموعة البروتين الأولى من عملها ، تبدأ مجموعة البروتين الثانية لعمل المرحلة الثانية على الفور. وهكذا تستمر المراحل التالية حتى يكتمل العمل.

بهذه الطريقة ، لأداء عمل معقد في الخلايا ، يجب أن تشارك الكثير من البروتينات بشكل مشترك ومنسق.

بهذه الطريقة ، تؤدي البروتينات جميع الأعمال المعقدة في الجسم.

على الأرجح ، تكمن هذه الجودة الرائعة للبروتين في تركيبته المحددة التي يحددها الحمض النووي مع شفرته الجينية.

هنا يبدو أن الحمض النووي لديه معرفة جيدة بأن بروتين الصيغة سيعمل بشكل صحيح لأي وظيفة ، لذلك يرسل الحمض النووي البروتينات وفقًا لذلك.

وهكذا يعبر البروتين دائمًا عن قدرته المدهشة.

مثال آخر عندما تدخل أي بكتيريا إلى أجسامنا ، تحتفظ خلايا المناعة ببروتينها في الذاكرة. يصنع الجسم البروتين ضد البروتين البكتيري المسمى "الجسم المضاد". هذا الجسم المضاد هو أيضًا بروتين محدد يسمى "الغلوبولين المناعي" يتم تصنيعه بواسطة الحمض النووي في خلايا المناعة. (لمعرفة المزيد انظر الفصل 41)

لذلك ، يمكنك أن ترى أن للبروتين قدرة هائلة وأهمية في أجسامنا. ويقوم الحمض النووي بتجميعها عن طريق إرسال تعليمات مكونة من كلمة مكونة من ثلاثة أحرف تسمى CODON.

نسمي هذه التعليمات "الجين".

الآن دعونا نرى كيف يولد الحمض النووي هذه الجمل الإرشادية؟

دعونا نجرب بعض الجمل النموذجية لنرى كيف تصنع الجمل الجينية. عليك أن تعرف ، على عكس صفحات كتبنا ، أنه لا توجد مسافات بين كلمات الحمض النووي على صفحات كتاب الحمض النووي. لا يحتاج الحمض النووي إلى أي مسافة بين الكلمات ، لأن الحمض النووي ، على عكسنا ، لا يستخدم أبدًا عددًا مختلفًا من الأحرف لبناء كلمة.

كل 3 أحرف من الحمض النووي هي كلمة ذات مغزى تمثل أيًا من الأحماض الأمينية العشرين القياسية كما هو مذكور في القاموس أعلاه. قد يختلف عدد الكلمات في التعليمات من مئات إلى آلاف حسب حجم التعليمات. يمكنك أن تتخيل الحمض النووي روبوتًا صغيرًا حيًا بأعلى التقنيات. تم تصميم شكله بحيث يتم التحكم في جميع العروض التي يؤديها بشكل جيد وتنسيقها.

دعونا نرى كيف يصنع الحمض النووي الجمل.
دعونا نرى جملة نموذجية حيث لا توجد مسافة بين الكلمات وليس لها أي معنى بالنسبة لنا ، لكن الحمض النووي يمكن أن يجعلها جملة ذات مغزى تأخذ شكلها المكون من ثلاثة أحرف ، لا يمكننا القيام به.

ألا يمكنك فهم معنى هذه الجملة؟ لكن الحمض النووي يمكنه فهمها. دعونا نسلم هذه الجملة إلى DNA. انظر كيف يمكن للحمض النووي أن يجعلها جملة ذات معنى.

سيفهم الحمض النووي من هذه الجملة كـ

"كانت الشمس حارة لكن الرجل العجوز لم يحصل على قبعته".

انظر كيف يمكن للحمض النووي أن يصنع جملة لطيفة ذات معنى من ثلاثة أحرف دون أي تغيير في الكلمة. [4)

إذن ، هل هناك أي مشكلة بالنسبة للحمض النووي في إرسال التعليمات إلى الجسم؟

نعم ، فكر قليلاً ، لا تزال هناك بعض المشاكل هناك آلاف التعليمات على صفحة كتاب الحمض النووي دون أي فجوة أو فقرة بين التعليمات.

الآن ، كيف يمكن للحمض النووي أن يميز تعليمات معينة لتمييز الجسم عن تعليمات أخرى؟

لنفترض أنه يوجد في البنكرياس تعليمات وراثية لتخليق هرمون يسمى "الأنسولين" يمنع مرض السكري ، وهناك أيضًا تعليمات جينية أخرى لتصنيع هرمون يسمى الجلوكاجون يعزز مرض السكري.

لنفترض أن هاتين التعليمتين المتضادتين بقيتا جنبًا إلى جنب. (هذه ليست الحقيقة على سبيل المثال فقط).

إذن هل يخلط الحمض النووي هذه التعليمات بينما يوجه فقط لهرمون الأنسولين؟

إذا كان الحمض النووي يخلط التعليمات المعادية ، فسيكون ذلك تعليمات خاطئة. لن يكون الجسم قادرًا على تصنيع الأنسولين. سيتم مهاجمة الشخص المصاب بمرض السكري. إذا حدثت هذه التغييرات بأي شكل من الأشكال واستمرت لفترة طويلة ، تسمى "الطفرة الجينية". (للطفرة الجينية انظر الفصل 12)

دعونا نعود الآن إلى القضية الرئيسية.

لذلك ، لن يخلط الحمض النووي السليم أبدًا جينًا بآخر. انظر كيف يفصل بين جين وآخر.

يشير الحمض النووي إلى أين يبدأ الجين وأين ينتهي.

لقد تم إخباره بالفعل قبل أن الريبوسوم هو الذي ينفذ أخيرًا تعليمات تصنيع البروتين وفقًا للقواعد واللوائح. يحمل mRNA التعليمات المشفرة من الحمض النووي إلى الريبوسوم. يقوم الريبوسوم بفك تشفيره من خلال الحمض الريبي النووي النقال وسيبدأ في تصنيع الأحماض الأمينية ليس من أي موقع ولكن فقط من "Start CODON" ، ثم يستمر للأمام وينتهي حتى الجزء الخلفي من "Stop CODON".

انظر الجملة أدناه كيف يتم اختيار التعليمات.

انظر فوق الجملة ، تم وضع التعليمات الجينية تمامًا مثل هذا على صفحات كتاب الحمض النووي. لنفترض أن mRNA يحمل هذا القسم إلى الريبوسوم لتخليق البروتين. ثم لن يقوم الريبوسوم بتصنيع البروتين من هذا القسم بأكمله.

من هذا القسم ، سيبدأ Ribosome في التركيب في "START CODON" (AUG) ، بما في ذلك ، وينتهي به الأمر إلى STOP CODON (UAA) ، باستثناءه ، حتى CODON AGA (المميزة بعلامة *** ، قبل STOP مباشرة كودون (UAA)

لن يهتم Ribosome بالأكواد التي تتجاوز كود البدء و Stop CODON.

الآن علينا أن نلاحظ ، من أي جانب سيبدأ الريبوسوم في القراءة ، يمينًا أم يسارًا؟
لا ، على عكسنا ، لا يعرفون اليمين أو اليسار.
للقراءة أو لفعل أي شيء يبدأون من "5’Prime end والمضي قدمًا نحو 3" Prime End "(لمعرفة المزيد ، انظر Chaper-2)
انظر الآن كيف اختار Ribosome الجملة أدناه من القسم أعلاه.

انظر ، حصل Ribosome على START CODON ، AUG ، (أحمر أسفل الخط) بعد 8 أحرف من 5 'PRIME END على اليسار ، حيث سيبدأ في تصنيع البروتين ، بما في ذلك Start CODON ، AUG. وسيستمر للأمام حتى الجزء الخلفي من Stop CODON ، UAA ، باستثناءه ، حيث حصل على أول كود STOP CODON (أحمر أسفل المبطن).

بهذه الطريقة يختار الريبوسوم الجزء الصحيح من التعليمات.

ثم سيرمي الريبوسوم بقية التعليمات تمامًا كما نرمي القمامة في سلة المهملات. هل تفكر من أين ستحصل الخلية على سلة مهملات؟ انظر الشكل 4 لخلية حيوانية أدناه. هناك عضية ، Lysosome ، تستخدم في سلة المهملات.

أعتقد أنك قد فهمت بالفعل كيف يعمل الحمض النووي لوظيفة الجسم المعقدة عن طريق تخليق البروتين وإرسال تعليماته.

لكن من المستحيل القيام بذلك من أجل الحمض النووي وحده. يجب أن يتم مساعدته من قبل العضيات الأخرى للخلية مثل ENDOPLSMIC RETICULAM و MICROTUBULES و GOLGI وما إلى ذلك (انظر الشكل أدناه) تمامًا مثل مكتب رئاسة الوزراء للولاية بمساعدة المكاتب الوزارية الأخرى.

حتى الآن يمكنك فهم نوع التكنولوجيا الدقيقة والعالية التي يستخدمها الحمض النووي ، كما لو كان روبوتًا حيًا!

في الآونة الأخيرة ، علماء MIT (معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا) واكتشفت كلية الطب بجامعة هارفارد جينًا في جسم الإنسان ، مسؤولاً عن جعلنا أكثر بدانة. قالوا إن الأشخاص الذين لديهم جين "FTO" من المحتمل أن يكونوا أكثر بدانة ، لأن الجين "FTO" يظل نشطًا في أجسامهم لتخزين الدهون بدلاً من حرقها. (6)

ابق على اتصال لمعرفة سر جسم الإنسان.

الفصل 11. ما هو الجين؟ كيف ينفذ الحمض النووي تعليماته المكتوبة؟ ريبوسوم ، مصنع بروتين.

[ইংরেজীতে প্রকাশিত করা হল কিছু কিছু বাংলাদেশী বংশোদ্ভূত বিদেশে অবস্থানরত ছাত্র পাঠকেরা যারা বাংলা ভাষা পড়তে পারেনা، তাদের অনুরোধে، দুখিতঃ]

1) ألبرت كلود (يسار)
الميلاد: 24 أغسطس 1898 ، لونجلير ، بلجيكا
الوفاة: 22 مايو 1983 ، بروكسل ، بلجيكا

2) كريستيان دي دوف (وسط)
الميلاد: أكتوبر 2،1917 ، Thames Ditton ، المملكة المتحدة
الوفاة: 4 مايو 2013 ، نيثن ، بلجيكا

3) جورج إي. Palade (يمين)
الميلاد: 19 نوفمبر 1912 ، ياش ، رومانيا
الوفاة: 7 أكتوبر 2008 م ، ديل مار ، كاليفورنيا ، الولايات المتحدة الأمريكية

حصل هذا العالم الثلاثي على جائزة نوبل في علم وظائف الأعضاء أو الطب في عام 1974 لاكتشافه الريبوسوم ، مصنع تصنيع البروتين ، في سيتوبلازم الخلية. هؤلاء العلماء ، مع الأشغال الشاقة ، قاموا بتطوير العلوم الطبية من أجل رفاهية الإنسان. لذا ، يجب أن نتحلى ببعض الامتنان على الأقل. في هذا الفصل ، تم شرح كيفية تنفيذ الحمض النووي لتعليماته المكتوبة على الجسم ماديًا. (1)

ما هو الجين؟ ماذا تعمل، أو ماذا تفعل؟ كيف يعبر عن وظيفته؟

الجين هو وحدة تنقل الشخصيات الوراثية من جيل إلى جيل. الجين هو جزء من الحمض النووي يتكون من النيوكليوتيدات (ما هو النيوكليوتيدات؟ انظر الفصل 2). يرسل الحمض النووي الجين كصيغة لتخليق البروتين. ويقوم جسمنا بوظائفه الكاملة من خلال هذه البروتينات (انظر الفصل 10). يمكن أن يتكون الجين البشري من مئات إلى 200000 نيوكليوتيد.

معظم الجينات البشرية متشابهة تقريبًا. كمية قليلة فقط (أقل من 1٪) تختلف باختلاف التسلسل. بالنسبة لهذا الاختلاف الجيني ، لا يمكن أبدًا أن يكون شخص ما مشابهًا لشخص آخر في هذا العالم. (2) (انظر الفصل 8).

تحتوي كل خلية بشرية على 20.000 إلى 25.000 جين.

الآن سنرى كيف يقوم الجين بتكوين بروتين مادي فعال للجسم ، باستخدام أكواد تسمى التعبير الجيني GENETIC EXPRESSION. (3 ، 4)

لماذا يصنع الجين البروتين؟

الجين يصنع البروتين ، لأن البروتين هو كل شيء في أجسامنا. عضلاتنا وعظامنا وشعرنا وأسناننا. الأظافر. الهرمونات والإنزيمات وما إلى ذلك ، يتم إنتاج كل شيء بالبروتين. تعمل الهرمونات والإنزيمات على الأنشطة البيولوجية للخلية. يقوم الحمض النووي بتوليف بروتين المادة عن طريق إرسال شفرته الجينية المكتوبة في كتاب الجينات ، من خلال مسار معقد للغاية. يجب أن تعمل العضية الأخرى للخلية ، على وجه الخصوص ، الريبوسوم ، بشكل مشترك.

دعونا الآن نرى الطرق التي يصنع بها الحمض النووي البروتين.

يحدث التعبير الجيني فقط بطريقتين-

تؤدي الخلية هذه الوظيفة داخل النواة. هنا ، يقوم MESSENGER RNA (mRNA) بنسخ جزء من DNA مع إنزيم يسمى RNA POLYMERASE ويدخل السيتوبلازم عبر غلاف النواة. في هذه المرحلة ، يُسمى PRECURSOR mRNA (5،6،7) (انظر الفيديو -1 ، 2 ، 3) (انظر الشكل -2) (للحصول على الوصف ، انظر الفصل 3)

مصدر الشكل- https://online.science.psu.edu/biol011_sandbox_7239/node/7384
الشكل 2. يتضح هنا كيفية نسخ mRNA لجزء من الحمض النووي.

وهذا يعني أن جزء الحمض النووي المنسوخ بواسطة الرنا المرسال يتم ترجمته إلى لغة ثم يتم تصنيع البروتين وفقًا للتعليمات.

يتم تنفيذ هذه الوظيفة بشكل مشترك مع Ribosome و mRNA و tRNA في السيتوبلازم.

كيف تحدث الترجمة الجينية؟

التحضير لـ mRNA- قبل البدء في الترجمة ، يحتاج mRNA إلى بعض التحضير ، مثل-

  1. يقطع mRNA الجزء الذي يحتوي على الترميز الأساسي الذي لا يحتوي على حمض أميني ، يسمى INTRON مع الاحتفاظ فقط برموز الأجزاء للحمض الأميني ، المسمى EXON.
  1. لجعل mRNA أكثر استقرارًا وقوة ، يضيف إنزيم يسمى POLY- A- POLYMERASE ما بين 100 إلى 250 نيوكليوتيدات Adenine في نهاية 3’prime. وهذا ما يسمى بولي- A- الذيل. (8)

ويتم تشديد النهاية 5’prime بتغطيتها بـ Guanosine Triphosphate تمامًا مثل الحذاء الأقل أطرافًا مغطاة بأغطية ، بحيث لا يمكن للمواد الداخلية إتلافها. يا له من نوع مكثف من الرعاية.

يبدو أن الخلية لديها إحساس بالاحتياط ، إذا ظل الرنا المرسال غير مستقر ، فلن تتحمل الضغط الذي سيتم فرضه عليها خلال العمل الشاق التالي ، بل إنها تفضل التمزق والكسر إذا فشلت في تحقيق هدفها. (شاهد الفيديو 4،5)

بعد الانتهاء من هذه العملية ، يتحول السلائف mRNA إلى ناضج RNA أو mRNA ، وهو مرنا نشط كامل.

انظر الآن كيف تقوم mRNA و tRNA و Ribosome بتجميع البروتين معًا.

إنها مادة دقيقة تشبه ورقة ثلاثية الحلقات. يربط إنزيم يسمى Amino Acyl tRNA أيًا من الأحماض الأمينية العشرين القياسية في مجموعة OH المكونة من 3’الأفضل. هذا المركب هو الآن tRNA مشحون يسمى Amino Acyl tRNA.

في الطرف الآخر من هذا الحمض الريبي النووي النقال يبقى ترتيب تكميلي متخصص يسمى ANTICODON. عندما يلامس الحمض الريبي النووي النقال ANTICODON الخاص به إلى CODON على mRNA ، يمكن على الفور معرفة ما إذا كان هذا الكودون مكملاً للحمض الأميني المتبقي في نهايته الأخرى.

لذلك ، من الواضح أن نهاية ANTICODON من الحمض الريبي النووي النقال تعمل كنوع محسن من المعدات.

لنفترض أن الحمض النووي الريبي يحمل الحمض الأميني الميثيل في نهايته ، ومن جدول CODON (الشكل 5) يمكننا معرفة كود حمض الميثيل الأميني "AUG".

عندما يتحقق الحمض الريبي النووي النقال هذا من كودون “AUG” على mRNA ، سوف نفهم على الفور أن mRNA يشير إلى استخدام METHYL AMINO ACID المتبقي في الطرف المقابل. ثم سيختار الريبوسوم METHYL AMINO ACID من الحمض الريبي النووي النقال ويتجه إلى الكودون التالي.

بهذه الطريقة ، لن يتقدم الريبوسوم إلى الأمام حتى يتطابق كودون مرنا مع الحمض الأميني من الحمض النووي الريبي من خلال ANTI CODON الخاص به.

كيف يقوم الريبوسوم بترجمة الكودون وتركيب البروتين؟

في البداية ، يتم تعيين mRNA كشريط فيديو في مكان ما من الجزء الأصغر من Ribosome مع الاحتفاظ بـ 5’prime end في المقدمة و 3’prime في الخلف. هذا يعني أن Ribosome سيبدأ القراءة من 5’prime حتى نهاية 3’prime.

تمامًا مثل ، عندما نبدأ في القراءة أو الكتابة باللغة الإنجليزية أو البنغالية من اليسار إلى اليمين. اختار الحمض النووي جانبًا معينًا لبدء القراءة كما نفعل أيضًا للقراءة أو الكتابة.

بدون تحديد جانب معين لا يمكن أن تستمر أي وظيفة. لذلك ، يمكن ملاحظة نوع المهارة العالية المطلوبة لتشغيل الوظائف المعقدة للجسم.

هناك ثلاثة أماكن خاصة على الريبوسوم الأكبر تسمى E.P و A. E تعني الخروج ، P تعني الببتيد و A تعني Amino Acyl. تم تعيينهم من 5’prime end إلى 3’prime بشكل متسلسل مثل E & gtP & gtA.

تنقسم عملية تصنيع البروتين بأكملها إلى 3 مراحل على النحو التالي:

1) البدء - يعني بدء العمل. يبدأ بروتين يسمى عامل التهيئة العمل عندما يجد Ribosome البداية CODON ، AUG. لن يبدأ Ribosome العمل أبدًا حتى يبدأ CODON.

2) استطالة - في هذه المرحلة ، سيستمر الريبوسوم في العمل حتى يتوقف عن الكودون.

3) الإنهاء - يعني الانتهاء من العمل. يتم الإنهاء بواسطة بروتين يسمى عامل الإنهاء عندما يجد Ribosome التوقف CODON.

وبهذه الطريقة ، حدد الحمض النووي الريبوسوم منطقة معينة على الرنا المرسال لتخليق البروتين & # 8211 من أين تبدأ وأين تتوقف. لا يستطيع الريبوسوم فعل أي شيء يتجاوز هذا الحد.

هنا أيضًا يظهر الحمض النووي مهارة عالية أخرى. ستصبح جميع الوظائف عديمة الفائدة إذا لم يكن للحمض النووي مثل هذا التحكم المحدود في وظيفة الريبوسوم. .
يتحرك الريبوسوم للأمام فوق شريط mRNA من 5’prime end نحو 3’prime النهاية التحقق من الكودونات.

لا يمكن للريبوسوم بدء العمل حتى يحصل على كود البدء ، أغسطس. عندما يعثر على بدء CODON ، يبدأ عامل بدء الإنزيم العمل.

ثم ، في مرحلة الاستطالة ، يواصل Ribosome العمل إلى الأمام حتى يجد أي توقف CODON مثل UAA أو UAG أو UGA.

عندما يجد Ribosome توقف CODON ، يأتي الإنزيم وعامل الإنهاء ويوقف تخليق البروتين.
ثم يأتي إنزيم يسمى عامل الإطلاق ويطلق mRNA من الريبوسوم.

بحلول هذا الوقت ، يتم بالفعل ضم جميع الأحماض الأمينية المركبة معًا بواسطة روابط الببتيد ، والحفاظ على التسلسل ، وتشكيل البروتين. وقف الكودون يمكن أن يصنع أي بروتين.

الآن ستكون العملية واضحة بمثال.

افترض أنه تم تعيين جملة CODON على mRNA على النحو التالي-

الآن هذا الرنا المرسال سيثبت في مكان ما على ريبوسوم أصغر مثل الشريط. سيبدأ Ribosome في قراءة mRNA من 5’prime end والمضي قدمًا نحو 3’prime. عندما تحصل على البداية CODON ، AUG ، بعد اجتياز أول 3 أكواد (UCU ، CCU ، ACU) ، ستبدأ في تصنيع الأحماض الأمينية. في هذا الوقت ، سيجلب الريبوسوم الأكبر الجزء P الخاص به في البداية CODON ، AUG. ثم سيبدأ عامل التهيئة الوظيفة.

هذه هي المرة الأولى التي يجلب فيها الريبوسوم الحمض الريبي النووي النقال المشحون بحمض الميثيونين الأميني في مكان P في كود البدء AUG. سيتطابق هذا الميثيونين مع CODON ، AUG ، لأن AUG يعني أيضًا الميثيونين وفقًا لقاموس الحمض النووي.

لذلك فإن هذا الحمض النووي الريبي يحمل الميثيونين سيحتفظ أولاً في مكان P من الريبوسوم الأكبر في AUG CODON من mRNA.

الآن سوف يتقدم الريبوسوم قليلاً للأمام ويمسك الجزء A على CODON ، UUU تعني فينيل ألانين. (اتبع جملة CODON أعلاه وجدول CODON أدناه ، الشكل 5)

بحلول هذا الوقت ، سيحاول العديد من الحمض الريبي النووي النقال المشحون بالأحماض الأمينية الأخرى الجلوس في هذا المكان ، لكنهم سيفشلون لأن ANTICODON الخاص بهم لن يتطابق مع كودون مرنا ، UUU. سيسمح لـ tRNA الوحيد بالجلوس هنا والذي يحتوي على Phenyl alanine المطلوب بواسطة CODON ، UUU من mRNA.

الآن سيقوم الريبوسوم بفصل الحمض الأميني الميثيونين من P- place- tRNA والانضمام إلى Phenyl alanine amino acid of A-place- tRNA ، مع رابطة الببتيد. الآن سيتم أخذ الحمض الأميني tRNA من مكان P في المكان E وإلقائه في سلة المهملات ، لأنه لا فائدة له الآن.

في هذا الوقت ، سيتم نقل الحمض الريبي النووي النقال (tRNA) الذي لا يزال يحمل ميثيونين وحمض فينيل ألانين الأميني في مكان P.

الآن المكان شاغر. سيتحرك الريبوسوم الآن قليلاً إلى الأمام ويحتل مكانًا في الكودون التالي لـ mRNA ، CUU يعني الحمض الأميني ، Leucine.

في هذا الوقت أيضًا ، سيكون الحمض النووي الريبي الذي يحمل حمض الليوسين الأميني قادرًا على تحديد موقعه في مكان الريبوسوم.

الآن سيتم فصل الحمض الأميني الميثيونين والفينيل ألانين المحتفظ به بواسطة الحمض الريبي النووي النقال من مكان P وضمه مع حمض ليوسين الأميني الذي يحتفظ به الحمض الريبي النووي النقال A مع رابطة الببتيد.

ثم مرة أخرى ، سيتم نقل الحمض النووي الريبي (tRNA) الذي يحتوي على حمض أميني أقل من مكان P في المكان E وإلقائه في سلة المهملات. الآن سوف يجلب الريبوسوم الحمض الريبي النووي النقال A- المكان الذي يحتفظ حتى الآن بثلاثة أحماض أمينية (ميثيونين ، فينيل ألانين وليوسين) في مكان P. المكان الآن شاغر مرة أخرى.

الآن ربما تكون قد فهمت بالفعل ما سيفعله الريبوسوم بعد ذلك.

سيتحرك الريبوسوم مرة أخرى للأمام قليلاً ويحتفظ به في مكانه في الكود التالي ، AUU يعني Isoleucine ، أحد الأحماض الأمينية القياسية العشرين.

. (اتبع جملة CODON أعلاه وجدول CODON أدناه ، الشكل 5)

في هذا الوقت أيضًا ، سيكون الحمض النووي الريبي الذي يحمل Isoleucine قادرًا على الجلوس في مكان. سيتم إطلاق الأحماض الأمينية الثلاثة المرتبطة بالمكان P tRNA وربطها بـ Isoleucine من الحمض الريبي النووي النقال في مكان من خلال رابطة الببتيد.

ثم يتم نقل الحمض الأميني tRNA أقل من مكان P في المكان E وإلقائه في سلة المهملات وسيتم أخذ A- place-tRNA الذي يحتوي على 4 حمض أميني (ميثيونين + فينيل ألانين + لوسين + إيزولوسين) في مكان P.

مرة أخرى المكان الشاغر الآن. الآن سيتحرك الريبوسوم مرة أخرى للأمام قليلاً ويحتفظ بمكانه في الكودون التالي ، GUU يعني فالين ، أحد الأحماض الأمينية القياسية العشرين.

يمكنك أن تفهم بسهولة ، هنا أيضًا فقط الحمض الريبي النووي النقال الذي يحمل حمض الفالين الأميني سوف يتناسب مع الجلوس. سيتم ربط الأحماض الأمينية الأربعة من مكان P مع Valine.

الآن يتم إرفاق 5 أحماض أمينية (ميثيونين + فينيل ألانين + لوسين + إيزولوسين + فالين) في A- place-tRNA. سيتم أخذ الحمض النووي الريبي بدون حمض أميني في مكان E وإلقائه في سلة المهملات.

سيتم أخذ A-place-tRNA المرفق بهذه الأحماض الأمينية الخمسة في مكان P.

كما كان من قبل ، سيتقدم الريبوسوم قليلاً ويحتفظ بموقعه على الكودون التالي ، UAA ، من mRNA. نظرًا لأن UAA هو وقف CODON ولا يعني عدم وجود حمض أميني ، فإن Ribosome سيتوقف عن تخليق البروتين ، وبحلول هذا الوقت ، يتم دمج جميع الأحماض الأمينية التي تم تصنيعها حتى الآن معًا وتحويلها إلى بروتين.

سيأتي الآن إنزيم يسمى عامل الإنهاء ويعلن الانتهاء من تخليق البروتين.

في هذا الوقت ، سيأتي إنزيم آخر يسمى عامل الإطلاق ويطلق mRNA من الريبوسوم ، منذ انتهاء وظيفة mRNA.

لقد لاحظت بالفعل نوع التكنولوجيا العالية التي يستخدمها الحمض النووي للحد من وظيفته داخل منطقة محددة لتجميع البروتين الموجه !!

دعنا الآن نعود قليلاً إلى الحمض النووي المرسل عبر mRNA قسم مشفر من الجين كتعليمات لتخليق بروتين معين ،

أنتج الريبوسوم وأعطى شكل تلك التعليمات إلى 5 أحماض أمينية منظمة مثل-

ميثيونين + فينيل ألانين + لوسين + إيزولوسين + فالين = بروتين.

الآن هذا بروتين حقيقي. هذه هي الثمرة الواقعية لتعليمات الحمض النووي.

بهذه الطريقة يعبر DNA عن شفرته الخفية على أنها مادة مرئية ومفيدة تسمى "GENE EXPRESSION" في اللغة العلمية.

لماذا يحتاج الجسم إلى هذا البروتين؟

يتكون المركب بأكمله مثل الدم والعضلات والعظام والأسنان والشعر وأعضاء الجسم من البروتين. بدون البروتين لا يمكن أن تنمو أو تتطور. حتى أعضاء وأجزاء أجسامنا لا يمكن أن تتطور بدون البروتين. (13)

علاوة على ذلك ، فإن هذا البروتين بأسماء وأشكال مختلفة مثل الهرمون والإنزيم والإنزيم المساعد يؤدي أغراضًا بيولوجية مختلفة في أماكن مختلفة ، والتي بدونها لا يمكن لجسمنا أن يعمل ولو لحظة واحدة.

ومن يصنع هذا البروتين؟

الجواب- تقوم DNA من خلال GENE EXPRESSION.

لقد لاحظت بالفعل أن الطريقة التي يتم بها تصنيع هذه البروتينات ليست بهذه البساطة أو السهولة أو السهولة ، بل يتعين عليها عبور مسار مروع وشنيع حتى تكون فعالة.

يجب أن نعاني من العديد من الأمراض المعقدة إذا وقعوا ضحية في أي مكان بهذه الطريقة المروعة. يحدث هذا في الغالب عندما نتقدم في السن ، لأن الحمض النووي يتقدم في السن أيضًا بالتوازي مع تقدمنا ​​في العمر. في تقدمنا ​​في السن ، تقل قدرة الحمض النووي مع تقلص قدرة الجسم. لهذا السبب نبدأ في المعاناة من العديد من المشاكل مع تقدم سننا في السن ، بما في ذلك السرطان ،

أو يحدث أيضًا ، إذا تغيرت تسلسل التعليمات الأصلية ، بأي شكل من الأشكال ، عن طريق الطفرة.
قد يحتوي البروتين الذي يتم تصنيعه بهذه الطريقة على مئات إلى آلاف الأحماض الأمينية. مباشرة بعد الإنتاج ، فإنها تبقى كخيط طويل. إنه الآن خام وضعيف وقابل للكسر. لا يمكن للبروتين أن يعمل في هذه الحالة غير المستقرة والقابلة للكسر. الآن مع بعض المعالجة الخاصة ، يجب أن يتحولوا إلى مادة مستقرة وغير قابلة للكسر. هذه المعالجة الخاصة تسمى الطي والتعبئة والتغليف.
لا يمكن أن تعمل حتى يتم تحويلها إلى مادة ثلاثية الأبعاد عن طريق الطي والتعبئة ، أو ستظل غير وظيفية. يتم إرسالها إلى المكان المستهدف معبأة داخل حويصلات مصنوعة من البروتين.

تمامًا مثل الملابس والفساتين التي يتم إنتاجها من مصنع الأقمشة في سافار ، لا يمكن تسويق دكا فور إنتاجها ما لم يتم طيها وتعبئتها في أكياس بلاستيكية وشحنها في شاحنات.

تظل الشبكة الإندوبلازمية ، جولجي والحويصلات ، مرتبطة بالريبوسوم لحمل هذه البروتينات. يتم تصنيع البروتينات مطوية وتعبئتها ثم تحميلها في الناقلات. تستخدم الحويصلات كأكياس بلاستيكية.

إن طي البروتينات عامل مهم.

تظهر العديد من الأمراض التنكسية العصبية غير القابلة للشفاء بسبب عدم وجود طي صحيح للبروتين مثل-
مرض كروتزفيلد جاكوب ، مرض جنون البقر البقري ، الأمراض المرتبطة بالأميلويد ، مثل مرض الزهايمر ، اعتلال عضلة القلب الأميلويد الوراثي أو اعتلال الأعصاب المتعدد ، وكذلك أمراض التجمع داخل الهيولى مثل مرض هنتنغتون وباركنسون. (10)

عندما يتم تحميل الناقل ، يتم إرساله إلى الهدف صلآيس وتفريغ المواد هناك.

تمامًا مثل مدير مصنع الأقمشة في دكا ، بعد طي منتجاته الخام وتعبئتها ، يتم الشحن إلى الأسواق داخل البلاد أو في الخارج مثل نيويورك أو لندن أو الهند.

لا يوجد فرق بين وظائفهم.

سؤال- ما مدى سرعة تصنيع الريبوسوم للبروتينات؟

الإجابة- لا يعمل الريبوسوم ببطء كما وصفت هنا. هل يمكن أن يعمل الجسم إذا كان الريبوسوم بطيئًا جدًا؟ أبدا!

في حالة الإنسان ، ينضم الريبوسوم إلى 6-9 من الأحماض الأمينية في الثانية. إذا أرسل الحمض النووي DNA mRNA طويلًا ، فإن العديد من الريبوسومات تكمل الترتيب بالعمل معًا بشكل متناسق.

إنه يعمل بشكل أسرع من مصنع القماش.
العديد من أدوية المضادات الحيوية التي يستخدمها الأطباء اليوم مثل أنيسوميسين وسيكلوهكسيميد وكلورامفينيكول وتتراسيكلين وستربتومايسين وإريثروميسين وبوروميسين تقتل البكتيريا عن طريق إيقاف تخليق البروتين في الريبوسوم.
لكن الدواء لا يمكنه التوقف عن تصنيع البروتينات في ريبوسوم حيوان حقيقيات النوى مثل الإنسان ، لأن الريبوسوم الخاص به مبني بطريقة مختلفة.

إذا كان ريبوسوم الإنسان مثل ريبوسوم حيوان بدائية النواة ، فإن الإنسان سيموت مثل البكتيريا بعد استخدام عقاقير المضادات الحيوية.

سؤال- ما هي الناقلات التي تستخدمها الخلية لنقل البروتينات؟

الإجابة ، تحتوي الخلايا على أنواع عديدة من الناقلات بداخلها ، لتحمل البروتينات المركبة مثل الشبكة الإندوبلازمية ، وجهاز جولجي ، والحويصلات ctc. يستخدمون أي شخص يناسب الموقف تمامًا كما يستخدمه مدير مصنع القماش في دكا.

أتمنى أن تكون قد فهمت بالفعل كيف يعمل الحمض النووي على تحويل الجسم لتعليماته المشفرة إلى بروتين واقعي ثلاثي الأبعاد.

هذه العملية تسمى GENE EXPRESSION. (6،7،8،9،10،11،12) ، انظر الفيديو 1-6. انظر الصورة 3،4.
مصدر الشكل- https://en.wikipedia.org/wiki/Translation_(biology)
الشكل 3 ترجمة الحمض النووي الريبي
مصدر الشكل- https://en.wikipedia.org/wiki/Translation_(biology)

الشكل 5 ، جدول الكود ، انظر إلى معنى الكودون المذكور أعلاه.

لا يمكن أن تكون هذه الأمور المعقدة واضحة دون مشاهدة مقاطع الفيديو.

شاهد مقاطع الفيديو أدناه-
الكتابة

ابق على اتصال لمعرفة سر جسم الإنسان.

1) نوبل ريزي ، اكتشاف الريبوسوم / نوبل لوريتس في عام 1974

الفصل 12 ، DNA. ما هي الطفرة؟

الحائزين على جائزة نوبل عام 2015 في الطب أو علم وظائف الأعضاء

[ইংরেজীতে প্রকাশিত করা হল কিছু কিছু বাংলাদেশী বংশোদ্ভূত বিদেশে অবস্থানরত ছাত্র পাঠকেরা যারা বাংলা ভাষা পড়তে পারেনা، তাদের অনুরোধে، দুখিতঃ]

جائزة نوبل في الطب أو علم وظائف الأعضاء عام 2015 -

1) وليام سي. كامبل (يسار) ولد عام 1930 في راميلتون ، أيرلندا.

2) ساتوشي Ōmura (وسط) ولد عام 1935 في محافظة ياماناشي باليابان وهو مواطن ياباني.

3) Youyou Tu (يمين) ولد عام 1930 في الصين

اكتشافهم لأدوية جديدة-

وليام سي كامبل وساتوشي أومورا اكتشف عقارًا جديدًاأفيرمكتين، ضد الطفيليات مثل الدودة المستديرة وداء الفيلاريات اللمفاوي والعديد من أنواع الديدان الأخرى.

Youyou Tu اكتشف عقارًا جديدًا ، مادة الأرتيميسينين ، ضد الملاريا ، دواء أدى إلى انخفاض كبير في معدلات الوفيات بين المرضى الذين يعانون من الملاريا. (6).

تسمى الطفرة التغيير الدائم في تسلسل الحمض النووي.

في أي مكان من الحمض النووي يمكن أن يحدث الطفرة؟

يمكن أن تحدث الطفرة في أي مكان من الحمض النووي. على سبيل المثال ، في سلسلتي الحمض النووي ، هناك 3 بلايين من أزواج القواعد ، يمكن أن تحدث طفرة على أي من هذه القواعد أو حتى على طول جزء من الحمض النووي. (شاهد مقاطع الفيديو 1-4)
ماذا ستكون عواقب الطفرة؟

التسلسل الجيني يرشد تسلسل البروتين. لذلك ، عندما تتغير التسلسلات الجينية ، تتغير أيضًا تسلسلات البروتين.

يمكنك فقط أن تتخيل أن الحمض النووي هو وصفة البروتين ، إذا تم تغيير وصفة طعامنا قليلاً ، فسيتم تغيير الطعام وفقًا لذلك. يحدث بالضبط إذا تغير تسلسل الحمض النووي ، فإن تسلسل البروتين سيتغير أيضًا.

في الواقع ، تعتمد الجودة والقدرة المتميزة لبروتين معين على تسلسله المتميز. لذلك ، من خلال طفرة الحمض النووي ، قد يحدث تباين كبير في المملكة الحيوانية ، في جميع أنحاء العالم.

لماذا ينمو الانسان من الانسان؟

ينمو الإنسان كبشر لأن الإنسان يتلقى 23 زوجًا من الكروموسومات المتميزة التي تحتوي على حوالي 25000 جينة مميزة ، من والديهم ، فقط هذه الكروموسومات والجينات المتميزة هي المسؤولة عن جعل الإنسان كبشر.

وبالمثل ، يمتلك الحصان 64 زوجًا من الكروموسوم المتميز وآلاف الجينات المتميزة المسؤولة عن صنع الخيول كحصان.

تحتوي البقرة على 30 زوجًا من الكروموسوم المتميز وآلاف الجينات المتميزة التي تجعل الأبقار بقرة.

الآن يمكنك أن تتخيل ، بعض المخلوقات الأكثر تطوراً وقوة لبعض الكواكب الخارجية قد احتلت عالمنا ، والتي اكتسبت بالفعل المعرفة والتكنولوجيا حول كيفية تحويل الكروموسوم والحمض النووي لأحد أنواع الحيوانات إلى نوع آخر من الحيوانات.

سيجرون تجارب لتحويل البقرة والحصان إلى إنسان والعكس صحيح ، مما يجعلنا حيوانهم التجريبي في مختبر مزرعة الحيوانات الخاصة بهم ، لأن الكروموسوم والحمض النووي فقط هما اللذان يميزان نوعًا من الحيوانات عن الأنواع الأخرى.

اكتشف العلماء ، بناءً على هذه الصيغة ، عملية الاستنساخ ، وهو اكتشاف يهز العالم. من خلال هذه العملية يمكنك عمل نسخة طبق الأصل من أقاربك المحبوبين أو لنفسك وتبقى حياً بعد موتك في هذا العالم. (لمعرفة المزيد عن الاستنساخ بالتفصيل ، انظر الفصل -15)

لذلك ، يجب على علماء الفلك توخي الحذر عند إجراء التجارب على الكواكب الخارجية. إذا كان أي حيوان يعيش على كوكب خارج المجموعة الشمسية أكثر تطوراً وقوة يمكنه الحصول على معلومات عن عالمنا الواسع الحيلة ، فيمكنه التغلب علينا واستخدامنا كحيوان تجريبي في مختبرهم تمامًا كما نفعل مع خنازير غينيا والجرذان والأغنام والأبقار.

يغير الطفرة الطبيعية عالم الحيوان ببطء شديد بحيث يتلاءم مع التأثير الضار للبيئة من خلال مسار متنوع يغير الكروموسوم وتسلسلات الحمض النووي التي لا تستطيع عيون حياتنا القصيرة أن تلتقطها.

يمكن أن يكون تأثير الطفرة من خلال تغيير تسلسل الحمض النووي من ثلاثة أنواع يمكن أن تكون في بعض الأحيان على الشخص فقط أو تنتقل أحيانًا إلى الأجيال القادمة.

إذا حدثت الطفرة في الخلية الجسدية (بخلاف الخلية الجنسية) فإن التأثير يقتصر على الشخص فقط. وإذا حدثت الطفرة في الخلايا الجنسية ، فإن التأثير يمر عبر جيل بعد أجيال يسمى الطفرة الموروثة.

تأثيرات الطفرة من 3 أنواع مثل:

في هذه الحالة ، قد يكون الضرر شديدًا أو قليلاً. على سبيل المثال ، انظر إلى الشكل 1 أدناه. كان الكودون الأوسط في السطر العلوي هو GAG أي الجلوتامين ، وهو حمض أميني يصنع Globin ، وهو بروتين مهم جدًا. ينتج هذا الجلوبين حامل الأكسجين ، ويختلط الهيموجلوبين بالحديد (Fe2 +). ينتج كريات الدم الحمراء الصحية في الدم.

انظر الآن إلى الخط السفلي المتحور. هنا يتم تحويل الكودون الأوسط ، GAG إلى GTG بمعنى فالين ، وهو حمض أميني. (GTG = GUT)

لذلك ، الآن سوف يتغير البروتين المنتج أيضًا مع التغيير في التعليمات. سيؤدي هذا البروتين المتغير أو المتحور في الشخص المهاجم إلى إنتاج حجم غير طبيعي من كرات الدم الحمراء مما يؤدي إلى فقر الدم المنجلي ، وهو مرض خطير لنقص الدم. (انظر الفيديو 3)

الشكل 2 ، جين فقر الدم المنجلي الناجم عن طفرة.

على سبيل المثال ، يكتسب الجسم أحيانًا مناعة تنتج البروتين ، الغلوبولين المناعي ضد الميكروبات من خلال الطفرات الجينية.

بشكل أكثر تفصيلاً ، لنفترض ، أن بعض أصدقائك العرب جاءوا إلى منزلك وأقاموا كضيف مع أقرب اتصال عائلي. كانوا يبدون بصحة جيدة.

بعد أسبوعين غادروا. كل شيء على ما يرام ، لم تنشأ مشكلة.

ولكن بعد أسبوعين إلى أربعة أسابيع ، قد تصادف أنكم جميعًا قد تعرضتم لهجوم بفيروس أنفلونزا الميرس وماتوا ، وانتشر المرض في منطقتكم بشكل وبائي.

تعرض أصدقاؤك العرب للهجوم في الماضي بفيروس ميرس الذي انتشر من الجمل العربي. لكن الحمض النووي لأجسامهم ، من خلال الطفرة ، أنقذهم من المرض الذي ينتج أجسامًا مضادة ضد الفيروس. أو حصلوا على هذا الجين المتحور من آبائهم. الآن هم ليسوا مصابين بالمرض ، فقط كناقل ، ينثرون الفيروسات في محيط قريب ، ولا يتعرضون للهجوم.

عندما اقتربوا من اتصالك الأقرب ، على أي حال ، دخل فيروسهم إلى جسمك. وبما أن جسمك لم يكن يحتوي على أجسام مضادة ضد الفيروس ، فقد تمت مهاجمته بسهولة.

يقال إن فيروس ميرس انتشر من خلال إفرازات الأنف ، لكن العلماء لم يتمكنوا بعد من اكتشاف المسار الحقيقي.

وبالمثل ، فإن الإبل العربية تقاوم الأجسام المضادة المتنامية ضد الفيروس وتنشر المرض كحامل حول محيطها ، بسبب ما تبنت الحكومة السعودية حظرًا على تضحيات الإبل في طقوس الحج لعام 2015.

وبنفس الطريقة ، فإن الميكروبات تنمو أيضًا مقاومة لبعض المضادات الحيوية. إذًا لا يمكن لهذا المضاد الحيوي أن يقتل ذلك الميكروب. على سبيل المثال ، في بعض البلدان الأفريقية طفيليات الملاريا نمت أجسامًا مضادة لعقار الكينين من خلال الطفرة الجينية.
في بلدنا أيضًا ، لا يمكن للعديد من المضادات الحيوية الأعلى أن تعمل بشكل صحيح كما فعلت من قبل.

يجب على العلماء اكتشاف مضادات حيوية جديدة من وقت لآخر. وهذا ما يسمى مقاومة الأدوية.

كيف تصبح الميكروبات مقاومة؟

ماذا يحدث عندما تتعرض الميكروبات للمضادات الحيوية في الجسم؟ تنجو مجموعة أولئك الذين كانوا في مقاومة مسبقة ، والذين لا يقاومون ، بعضهم يقتل وبعضهم يزرع الترياق ضد المضاد الحيوي من خلال الطفرة الجينية.

ثم لا يمكن للمضاد الحيوي قتلهم لأنهم الآن يقاومون ذلك المضاد الحيوي. الآن كل الأجيال الناشئة منهم لديها نفس خاصية المقاومة.

بهذه الطريقة تنتشر الميكروبات المقاومة للمضادات الحيوية بين السكان.

كما سبق ورأيت أعلاه ، حصل الثلاثي العلماء على جائزة نوبل في عام 2015 لاكتشاف عقاقير جديدة ضد الطفيليات مثل الملاريا وداء الفيلاريات وما إلى ذلك.

في بلدنا ، تزداد الميكروبات مقاومة للمضادات الحيوية على الفور لأن الناس يمكنهم شراء المضادات الحيوية من أي صيدلية مثل مادة البقالة دون أي وصفة طبية من طبيب مسجل لأن وكالة إدارة الأدوية لدينا لا تتحكم في المضادات الحيوية أو مجموعة محددة من بيع الأدوية.

في البلدان المتقدمة ، لا يمكن لأي شخص أن يجمع من الصيدلية حتى أقراص المضادات الحيوية دون وصفة طبية من طبيب مسجل.
نأمل ، في المستقبل القريب ، أن تخضع المضادات الحيوية والأدوية المحددة لسيطرة إدارة الأدوية في بلدنا أيضًا.
في الواقع ، تحاول مملكة الحيوان دائمًا البقاء على قيد الحياة لأجيالهم في بيئة الخصم ، من خلال الطفرات الجينية.

على سبيل المثال ، لنفترض ، من خلال تغير بيئي ضئيل جدًا وبطيء ، أن أرض عالمنا بدأت تغرق تحت مياه المحيطات على مدى 100 ألف عام.

ماذا سيحدث بعد ذلك؟

سيموت كل كائن حي؟

الجواب "لا" ، لن يموت الجميع.

عندما تحدث مثل هذه التغييرات البيئية بشكل طفيف وبطيء ، فإن المملكة الحيوانية أيضًا تزداد قدرتها على العيش في البيئة المائية الخصم من خلال الطفرة الجينية على طول جيل إلى جيل ببطء شديد.

ستحاول بعض المجموعات البقاء على قيد الحياة فوق الجبل.
المجموعة التي لم تستطع أن تنمو هذا التغيير الجيني ستختفي.

أنا لا أقول أنه إذا غرقت الأرض تحت المحيط اليوم ، فإن مملكة الحيوان ستبدأ في البقاء على قيد الحياة غدًا على الرغم من الطفرة.
سيتطلب حدوث طفرة الحمض النووي 100 و 100 ألف سنة.

لا يمكن تجربته في المختبر.

لكن هذا العالم نفسه يعمل كمختبر تجريبي كبير لفترة طويلة تتجاوز رؤيتنا.

إذا عاش أي حيوان ذكي يتراوح عمره بين 50 و 60 مائة ألف سنة في هذا العالم ، فيمكنه بسهولة مشاهدة التغيير الطفري الذي يحدث في الحيوانات قصيرة العمر.

يمكنهم أن يروا كيف كانوا ينظرون إلى أسلاف الإنسان منذ 50-60 مائة ألف سنة. بالنسبة لمخلوق قصير العمر مثلنا ، من المستحيل تمامًا رؤية مثل هذه التغييرات.

لوجود حياة قصيرة جدًا ، يبدو أن كل شيء لم يتغير.

على سبيل المثال ، ستبدو مدينة دكا دون تغيير بالنسبة لشخص يشاهد المدينة لمدة عام واحد فقط.

من ناحية أخرى ، يبدو أن المدينة قد تغيرت كثيرًا بالنسبة لشخص كان يشاهد المدينة منذ 100 عام.

ثم يمكنك أن ترى كيف تختلف وجهتا النظر مع اختلاف مدة العرض.

تحدث التغييرات في الحيوانات على مدى آلاف وآلاف السنين على مدار آلاف السنين بحيث تتطابق ببطء مع التأثير الضار للتغيرات البيئية.

ولكن يمكنك مشاهدة التغييرات التي تحدث في الحشرات في بيئة من حولك من خلال مراقبة لمدة 2-4 سنوات ..

كملاحظة شخصية.

في مقر إقامتنا ، وخاصة في المطبخ ، يمكننا رؤية الكثير من الحشرات السوداء الصغيرة التي تشبه إلى حد ما صرصور صغير. يدخلون في وعاء الطعام في الثلاجة كلما سنحت لهم الفرصة. هم مملين جدا. يهربون أو يقفزون إلى أسفل من المكتب بسرعة كبيرة عندما يسمعون أو يتعرفون على أصوات وصولنا هناك.

في وقت سابق لم نتمكن من رؤية أجنحة معهم. ولكن بعد 4-5 سنوات ، نمت أجنحة صغيرة تستخدم أثناء القفز إلى الأسفل ونمت أيضًا حجمًا أكبر قليلاً ويبدو أن بعضها يشبه إلى حد ما صرصور صغير وبعضها يشبه إلى حد ما Fly.

يبدو أن البعض منهم سيتحول إلى صرصور والبعض الآخر إلى فلاي.

يتم ملاحظته فقط من قبلي وليس من قبل أفراد الأسرة الآخرين

تمامًا مثل هذا ، فإن العملية التطورية تحدث دائمًا في الحشرات الصغيرة حول بيئتنا. لقد لاحظت أيضًا أنه يحدث في الأسماك في البركة المغلقة.

يمكن لأي شخص أن يرى هذه التغييرات في الحشرات الصغيرة قصيرة العمر حول بيئتنا إذا قام بوضع عين قابلة للملاحظة.

3) في بعض الأحيان لا يكون لتغيير CODON أي تأثير على الحيوان ، سواء أكان ذلك سيئًا أم جيدًا.

على سبيل المثال ، انظر إلى الجين أدناه-

AUG GUC TAG CAU - قبل الطفرة
AUG GUG TAG CAU - بعد الطفرة

انظر هنا ، على السطر الأول في الموضع الثاني ، لا يزال هناك كودون ، "GUC" قبل الطفرة.

وفي السطر الثاني يتحول إلى كودون "GUG" بعد الطفرة.

هذا النوع من التغيير لن يجلب أي تغيير طفري لأن الكودون ، "GUC" و "GUG" هنا تعني نفس الأحماض الأمينية ، فالين. (الشكل 3) (2،3،4،5)
مصدر الشكل- http://bioinfo.bisr.res.in/cgi-bin/project/crat/theory_codon_restriction.cgi

يحدث الطفرة في عمليتين-

  1. إذا كان أي عامل فيزيائي مثل Ultra Violet Ray ، Radiation ، عامل كيميائي مثل Benzo a Pyrene of Cigarettes يضرب ويكسر الرابطة الكيميائية لبنية الحمض النووي ، فإن بنية الحمض النووي تنكسر ، تمزق وتتحول.

الشكل 4 ، بنية الحمض النووي الصحيحة على اليسار ، بنية الحمض النووي المتحور على اليمين.

انظر هنا ، على اليسار ، 2 روابط أكسجين في عظم الظهر الفوسفاتي قد تمزق بضربة من أي عامل وجزء من الحمض النووي مفصول مكونًا DNA متحورًا ، كما هو موضح على اليمين.

  1. نحن ننمو من خلال الانقسام المستمر لخلايا الجسم. أثناء تقسيم الخلية ، يجب أن ينقسم الحمض النووي لكل 100 تريليون خلية من خلال عملية معقدة للغاية داخل النواة (انظر الفصل السابع والثامن).

قد يحدث الكثير من التغيير أثناء هذا التقسيم. (انظر الشكل -5 أدناه)

الشكل 5 ، الانضمام إلى قاعدة غير صحيحة أثناء الانقسام.

انظر هنا ، يتم نسخ الحمض النووي العلوي إلى 2 في الأسفل. على اليسار ، تم نسخ الأزواج الأساسية (C-G ، و G-C ، و T-A) تمامًا كما كانت في الجين الأصل.

لكن على الجانب الأيمن ، تم نسخه بشكل خاطئ. هنا ، في البداية ، تم وضع TG ، والذي يجب أن يكون CG تمامًا مثل الجين الأصل.

علاوة على ذلك ، لا يمكن لـ G (GUANINE) الانضمام إلى قاعدة T (THYMINE). يجب أن تنضم قاعدة G (GUANINE) دائمًا إلى قاعدة C (CYTOSINE). (انظر الفصل 2) (2-5) (انظر فيديو -1 ، 2 ، 3 ، 4) العلاقة بين التطور والطفرة.

حصل العلماء على أدلة كافية على أن التغيير الطفري في الكروموسوم والحمض النووي يحدث عندما يبدأ التغيير التطوري في الحيوان. لقد قلت في وقت سابق أن الحمض النووي هو وصفة أو صيغة للإنتاج الحيواني. لذلك إذا كان هناك أي تغيير مطلوب في منتج ما ، فيجب تغيير صيغة المنتج مسبقًا لأنه لا يمكن إنتاج أي شيء بدون صيغة.

مثال للعلماء

يحتوي الشمبانزي مثل الحيوانات على 24 زوجًا من الكروموسومات.

يمتلك الإنسان 23 زوجًا من الكروموسومات.

يعتقد خبراء الحمض النووي في بعض الأحيان أن نوعًا جديدًا من الحيوانات يتطور ليحول الكروموسوم من خلال ضم 2 كروموسوم إلى كروموسوم واحد.

لهذا الغرض ، يعتقد العلماء بقوة أن الكروموسوم البشري رقم 2 قد تشكل من خلال ضم 2 كروموسوم شمبانزي من نهايته إلى نهايته لأن الكروموسوم البشري رقم 2 يحتوي على الجينات المماثلة تمامًا كما في الكروموسومات 2 للشمبانزي. (5) انظر إلى الشكل 6 ، 7 أدناه.

الشكل 6 ، على اليسار ، الكروموسومان المنفصلان للشمبانزي. على اليمين ، يتكون الكروموسوم البشري رقم 2 عن طريق الانضمام إلى كروموسومين شمبانزي من نهايته إلى نهايته.


روابط ذات علاقة

هل الخلايا حقيقية النواة أحادية الخلية أم متعددة الخلايا؟

قد تكون الخلايا حقيقية النواة أحادية الخلية أو متعددة الخلايا. Paramecium و Euglena و Trypanosoma و Dinoflagellates هي حقيقيات النوى أحادية الخلية. النباتات والحيوانات حقيقيات النوى متعددة الخلايا.

ما هي أهم ما يميز الخلايا حقيقية النواة عن الخلايا بدائية النواة؟

تحتوي الخلايا حقيقية النواة على نواة مرتبطة بالغشاء. على العكس من ذلك ، تفتقر الخلايا بدائية النواة إلى نواة حقيقية ، أي ليس لديها غشاء نووي. على عكس الخلايا حقيقية النواة ، لا تحتوي الخلايا بدائية النواة على الميتوكوندريا والبلاستيدات الخضراء والشبكة الإندوبلازمية.

هل الفيروسات حقيقيات النوى؟

الفيروسات ليست حقيقيات النوى ولا بدائيات النوى. نظرًا لأن الفيروسات هي رابط بين الأحياء وغير الحية ، فلا يتم اعتبارها في أي من الفئتين.

ما هي السمات البارزة لخلية حقيقية النواة؟

تحتوي الخلية حقيقية النواة على الميزات المهمة التالية:

  • تحتوي الخلية حقيقية النواة على غشاء نووي.
  • لديها الميتوكوندريا ، أجسام جولجي ، وجدار الخلية.
  • كما أنه يحتوي على أعضاء حركية مثل الأهداب والسوط.
  • تحتوي النواة على DNA يحمل جميع المعلومات الجينية.

كيف تنقسم الخلية حقيقية النواة؟

تنقسم الخلية حقيقية النواة عن طريق عملية الانقسام. يمر بالمراحل التالية أثناء انقسام الخلية:

متى تطورت أول خلية حقيقية النواة؟

تطورت الخلايا حقيقية النواة الأولى منذ حوالي ملياري سنة. يتم تفسير ذلك من خلال نظرية التكافل الداخلي التي تشرح أصل الخلايا حقيقية النواة بواسطة الكائنات بدائية النواة. يُعتقد أن الميتوكوندريا والبلاستيدات الخضراء قد تطورت من البكتيريا التكافلية.

ما هو الدليل على نظرية التكافل الداخلي؟

الدليل الأول الذي يدعم نظرية التكافل الداخلي هو أن الميتوكوندريا والبلاستيدات الخضراء لها حمضها النووي الخاص وأن هذا الحمض النووي يشبه الحمض النووي البكتيري. تستخدم العضيات الحمض النووي الخاص بها لإنتاج العديد من البروتينات والإنزيمات للقيام بأنشطة معينة.


شاهد الفيديو: الطفرة الوراثية والتنوع البيولوجي. تعريف الطفرة. الثانية ثانوي (شهر فبراير 2023).