الهندسة الوراثية

أبجدية الهندسة الوراثية

1. ضعفاني Diploid : عدد الصبغيات الموجود في الخلية الجسمية " مجموعتين من الصبغيات " .

2. فرداني Haploid : عدد الصبغيات الموجود في الخلية الجنسية " مجموعة واحدة من الصبغيات " .

3. ليغاز ال DNA = DNA ligase : الأنزيم الذي يربط نهايتي DNA مع بعضهما .

4. بولي ميراز ال DNA = DNA polymerase : الأنزيم الذي يضاعف ال DNA " ينسخ ال DNA " . إن أنزيم ال DNA بليمراز مؤلف من حوالي 1000 حمض أميني وهو فعال عندما يكون على شكل كروي وهو يعمل باتجاه توضع النيوكليوتيدات من ( 5 َ إلى 3 َ ) وهو لايعمل بالاتجاه المعاكس أي لايعمل بالاتجاه من (3 َ إلى 5 َ ) … هناك ثلاثة أنماط من ال DNA بليمراز :

DNA بليمراز I

DNA بليمراز II

DNA بليمراز III

أما وظيفة كلاً منها :

DNA بليمراز III المسؤول عن تضاعف ال DNA .

DNA بليمراز I يقوم بتصليح ال DNA .

DNA بليمراز II وظيفته غير معروفة ، ويعتقد بأنه يقوم بدلاً عن I ، II عند عطل إحداهما .

1. النكليوزيد : هو عبارة عن أساس + سكر .

2. ترتبط النكليوزيدات مع بعضها البعض بزمر فوسفاتية لتعطي البنية الخطية لل D NA .

3. ال DNA يتألف من مناطق مختلفة تسمى اكسونات وبالعامية تسمى ( دخلون ) و انتيرونات تسمى كذلك ( عبرونات ) .

4. اكسونات : وهي مشفرة وهي مناطق لها معنى .

5. انتيرونات : وهي غير مشفرة وهي مناطق ليس لها معنى .

6. ( 15 – 17 % ) من المورثات لها معنى ، مثلاً :

عند الإنسان ( 100000 ) مورثة من ال ( 15 – 17 % ) .

7. عملية التصفير : يقوم أنزيم بقطع الانتيرونات وحذفها والحصول على الاكسونات لذلك يسمى RNA فعال ، لذلك لايحدث تطابق ( تشذيب ) .

1. قاهرة Dominant : وهو مصطلح يستخدم لوصف سمة معينة ( صفة ) تتظاهر في شخص يكون مختلف الأمشاج ( أو متماثل الأمشاج ) بالنسبة لل جين المسؤول عن هذه السمة .

2. صاغرة Recessive : مصطلح يستخدم لوصف سمة معينة تتظاهر فقط في الأشخاص متماثلي الأمشاج بالنسبة لل جين المسؤول عن هذه السمة ( ولا تظهر في مختلفي الأمشاج ، الذين يدعون بال حملة ) .

3. إكسون Exon : هو جزء من ال جين ، يتمثل في المنتج النهائي لل RNA المرسال المشذب ( المعقود ) .

4. إنترون Intron : جزء من ال جين ، لا يتمثل في ال RNA المرسال النهائي ، لأنه تتم إزالته أثناء تشذيب وعقد قطعتي الإكسون الموجودتين على كلا طرفيه .

5. التعبيرية Expressivity : هي الدرجة التي يستطيع فيها الجين أن يعبر عن نفسه ظاهرياً " شدة وضوح السمة ظاهرياً " .

6. الإختراق Penetrance : هو نسبة الأفراد الذين يحملون نمط جيني معين وبنفس الوقت يحملون النمط الظاهري الموافق له .

7. الإختراق الكامل : يحدث عندما نرى سمة قاهرة تتظاهر بكل الأفراد الذين يحملون واحداً على الأقل من الجينات الموافقة لها ، أو عندما نرى سمة متنحية تتظاهر بكل الأفراد الذين يحملون كلا ال جينين الموافقين لها

8. الإختراق غير الكامل : يحدث عندما لا يعبر النمط الجيني عن نفسه دائماً بشكل نمط ظاهري موافق " كأن يحمل شخص ما مثلاً الجين المسبب للنوروبلاستوما ( وهي سمة قاهرة ) دون أن يصاب بهذا المرض ، فنقول إن جين النوربلاستوما هو جين ذو اختراق غير كامل .

9. جميعة الجينات Gene Pool : هي كل المعلومات الجينية " الوراثية " المحتواة في كل الجينات الموجودة في جمهرة عينة متناسلة في وقت معين .

10.الواسم الجيني Genetic Marker : وهي صفة شكلية خارجية معينة ( عادة تكون سهلة الملاحظة أو الكشف عنها ) يمكن السيطرة عليها جينياً ، تستخدم في الدراسات الوراثية .

11.المجين Genome : هو الكمية الكاملة للمواد الوراثية الموجودة في الخلية .

12.النمط الجيني Genotype : وهو البنية الجينية ، أو المحتوى الجيني للفرد .

13.النمط الظاهري Phenotype : هو شكل ، أو مظهر الفرد . وهو مجموعة السمات التي يحملها الفرد ، سواء أكانت هذه السمات محسوسة كلون العينين مثلاً أو كانت داخلية غير مدركة بالحواس العادية كنوع زمرة الدم مثلاً . والنمط الظاهري عادة ينتج من التأثير المتبادل بين النمط الجيني للفرد والبيئة المحيطة به .

14.متغاير الأمشاج Heterozygote : فرد يملك أليلتين " Allele " مختلفتين في الموضعين المتوافقين لزوج من الصبغيات .

15.متماثل الأمشاج Homozygote : فرد يملك أليلتين متماثلتين في الموضعين المتوافقين لزوج من الصبغيات .

16.النمط النووي Karyotype : عدد ، حجم ، وشكل الصبغيات في الخلية .

17.وحيد الصبغي Monosomy : حالة يكون فيها أحد صبغيات زوج صبغي معين مفقوداً " كأن نقول مثلاً : وحيد الصبغي " 23 " وهي حالة يكون فيها الصبغي 23 مفرداً والخلية تحمل 45 صبغياً ( زوج من كل نوع ما عدا الصبغي 23 ) " .

18.التثلث الصبغي Trisomy : وجود ثلاثة صبغيات من نفس الشكل في الخلية بدلاً من إثنين ، مما يعطي عدد إجمالي للصبغيات يبلغ " 47 " .

19.اختلال الصيغة الصبغية Aneuploidy : هي أية صيغة صبغية ليست من المضاعفات الصحيحة للصيغة الصبغية الفردية " Haploid " والموجودة عادة في الخلايا الجنسية " وتدعى مجموعة Set " . " وهي تبلغ بالإنسان 23 صبغي " .

20.صبغي جسدي Autosome : أي صبغي غير الصبغيات الجنسية أو الصبغيات المتقدرية . ( هناك 22 زوج من الصبغيات الجسدية في الإنسان ) .

21.طرفي المركز Acrocentric : مصطلح يستخدم لوصف الصبغيات ، التي يكون القسيم المركزي فيها ( Centromere ) قريباً من إحدى نهايتي الصبغي بحيث يمنحه ذراع طويل وذراع قصير .

22.القسيم المركزي Centromere : هي النقطة التي يلتقي بها الشقان الصبغيان (( Chromatid )) للصبغي الواحد ، وأيضاً هي النقطة التي ترتبط بها ألياف المغزل بالصبغيات خلال الانقسام المنصف ( Meiosis ) والانقسام الفتيلي ( Mitosis ) .

23.مركزي المركز Metacentric : مصطلح يوصف به الصبغي الذي يكون فيه القسيم المركزي قريباً من الوسط .

24.الشق الصبغي (( Chromatid )) هو واحد من الخيطين الصبغيين ، اللذان يتصلان ببعضهما بالقسيم المركزي ويشكلان مع بعضهما الصبغي كما يرى خلال عملية الإنقسام .

25.الموضع Locus : هو مكان ال جين على الصبغي .

26.موزاييكي Mosaics : مريض يحمل في بنيته نمطين مختلفي الصيغة الصبغية من الخلايا .

27.الارتباط الجنسي Sex Linkage : حمل ال جينات على الصبغيات الجنسية .

28.أليل Allele : هو الشكل البديل أو المغاير لمورثة ما ( ل جين ما ) يحتل نفس الموضع ( Locus ) على الصبغي الآخر لزوج معين من الصبغيات .

29.جين " مورثة " Gene : جزء من ال DNA ، مسؤول عن انتاج سلسلة معينة من عديد الببتيد " Polypeptide " . ويتألف عادة من عدد مختلف من النوكليوتيدات " Nucleotides " .

30.نوكليوتيد Nucleotide : وهو الوحدة الأساسية للحموض النووية ( DNA و RNA ) ، يتألف من أساس آزوتي " بورين أو بيريميدين " + جزيء سكر خماسي " بنتوز " + مجموعة فوسفات .

31.عاثية الجراثيم Bacteriophage : هي فيروس جرثومي ، يبتلع إلى داخل الجرثوم ، ويتم تعديله ، ويستخدم كناقل " Vector " أو حامل لتناسل ال DNA الجرثومي .

32.السمة Trait ، Character : هي صفة شكلية خارجية يمكن ملاحظتها أو التحري عنها ، في الكائن الحي .

33.الزيغ الصبغي Chromosomal Aberration : هو شذوذ في عدد أو شكل الصبغيات .

34.نسيلة Clone : هي مجموعة من الخلايا لها نفس البنية المورثية ومشتقة كلها من خلية واحدة عن طريق انقسام فتيلي متكرر .

35.رامزة Codon : وهي ثلاثة نوكليوتيدات متجاورة في حمض نووي ، ترمز عادة " أي تكون بمثابة الشيفرة " لحمض أميني واحد .

36.التوافق Concordance : ظهور نفس السمة في كلا فردي التوأم .

37.خبن Deletion : ضياع جزء من الكروموزوم .

38.ارتباط Linkage : هو ارتباط قطعتي DNA متتاليتين ، وقريبتين من بعضهما على الصبغي دون أن يكون بينهما علاقة مورثية ، مما يؤدي إلى اتصالهما معاً معظم الأحيان أثناء الانقسام الخلوي .

39.عدم توازن ارتباطي Linkage disquilibrium : هو ترافق ألائل معينة في موضعين متصلين بشكل أكثر تواتراً لما هو متوقع عن طريق الصدفة .

40.عدم انفصال Non – disjunction : فشل زوج من الصبغيات في الانفصال أثناء الانقسام الخلوي مما يؤدي إلى مرور كلا الصبغيين إلى نفس الخلية الابنة .

41.جينات الأورام Oncogenes هي جينات تساهم في النمو غير السوي للخلايا السرطانية عندما يحدث تغيير في بنيتها أو في التعبير عنها.

42.البلاسميد Plasmid : هو جزيء DNA بسيط دائري الشكل ، يستخلص من الجراثيم ، ويمكن تعديله واستخدامه كناقل أو حامل " Vector " لإنسال ال DNA .

43.تفاعل سلسلة البولي ميراز Polymerase chain Reaction " PCR " : وهي تقنية تستخدم من أجل التحليل السريع لل DNA ، حيث تصنع قطع أولية " Primers " ذات عدد قليل من النوكليوتيدات ، متشابهة في تسلسلها مع كلا نهايتي ال DNA المستهدف ، ثم يتم تضخيم هذه القطع إلى ال DNA المجيني باستخدام أنزيم DNA بولي ميراز .

44.الإنسال الموضع ( الوراثة المعكوسة ) Positioned Clonning ( Reverse Genetics ) : : وهي طريقة تستخدم لعزل الجينات ذات المنتجات البروتينية الغير معروفة ، ولكن يستدل على وجودها من خلال النمط الظاهري الذي يسببه وجودها .

45.الرحلان الكهربائي الهلامي بالحقل النابض : Pulsed Field gel electrophoresis : وهي تقنية تستخدم لعزل القطع الكبيرة من ال DNA .

46.RNA بولي ميراز : الأنزيم الذي يصنع ال RNA اعتماداً على قالب ال DNA .

47.تشذيب Splicing : إزالة الانترونات من جزيء ال RNA غير الناضج ووصل الإيكسونات مع بعضها .

48.انتساخ ( نسخ ) Transcription : العملية التي يتم من خلالها تصنيع جزيء ال RNA باستخدام قالب من ال DNA ، وغالباً بواسطة إنزيم ال RNA بولي ميراز .

49.ترجمة Translation : العملية التي تم من خلالها ترجمة المعلومات الوراثية الموجودة على جزيء ال RNA المرسال وتحويلها إلى تصنيع للبروتين .

50.الإزفاء Translocation : هو انتقال قطعة من أحد الصبغيات إلى صبغي آخر غير مشابه له ، ( كانتقال قطعة من الصبغي السادس مثلاً إلى الصبغي الرابع عشر ) .

51.RNA الناقل (( RNA t )) Transfer RNA : هو جزيء RNA يحمل حمض أميني واحد ( بحسب مضادة الرامزة " Anti – Codin " التي يحملها ) والذي يجلب هذا الحمض الأميني إلى الريبوزوم أثناء عملية تصنيع البروتين .

52.الناقل ( الحامل ) Vector : هو جزيء DNA (( مثل عاثية الجراثيم ، أو البلاسميد )) ، يستخدم لحمل بعض قطع ال DNA ذات الاهتمام .

53.Synteny : مصطلح يستخدم لوصف الجينات الموجودة على الصبغي نفسه .

54.cDNA : هو ال DNA المصنع بشكل معكوس ( أي ليس اعتماداً على قالب من ال DNA نفسه وبواسطة عملية المضاعفة بواسطة ال DNA بولي ميراز كما هي العادة في معظم أحوال تصنيع ال DNA ) وإنما يصنع اعتماداً على قالب من ال RNA المرسال “ mRNA " وبواسطة الإنزيم الناسخ العكوس " Revers Transcriptase " .

1. التهجين Hybridization : كثير من خطوات تحليل ال DNA المؤشب تأخذ أفضلية الطبيعة المتممة للتفاعل المتبادل بين الحموض الأمينية والتي هي ضرورية لتركيب D NA و RNA . يمكن أن تعالج القطع الخطية لل DNA ذو البنية الخيطية المزدوجة بالحرارة أو بالقلويات لتفكيك الخيطين لينتج DNA وحيد الخيط ( الممسوخ ) . وعندما يحضن الخيط تحت ظروف تسمح بتهجين الحموض النووية فإن أسس ال DNA الممسوخ تميز الأسس المتممة ويحدث إعادة تشكيل للجزيئات الخيطية المزدوجة بازدواج الأسس .

- إن تهجين الحموض النووية حساس جداً ذلك أن جزيئة DNA وحيدة الخيط يمكن أن تهجن بشكل خاص مع خيط متمم من RNA أو DNA موجودة في حوالي جزء واحد من ( 10000 ) جزء . إن الكثير من الدراسات على DNA المؤشبة تتضمن تحضير خيط واحد من الحموض النووية مشعع أو موسوم بالبيوتين والذي يستخدم بعد ذلك كمسبار في عملية التحليل . من الممكن تحديد هوية وتمييز السلاسل المتماثلة بشكل كامل أو المتماثلة بشكل جزئي ، إن خاصية تهجين الحموض النووية ، غالباً بالاشتراك مع إجراءات التجزيء أو التضخيم ، تسمح بكشف جينة مفردة من بين عشرات الآلاف ، أو كشف سلسلة من عضوية مخموجة ، والتي يمكن أن تظهر بتواتر أقل من نسخة واحدة لكل خلية بشرية ، يتضمن التنوع في تهجين الحمض النووي استعمال النيكليوتيدات القليلة نوعية الأليل ( ASO ) . إن مسبار ASO هو نيكليوتيد قليل مفرد الخيط تركيبي يتألف عادة من ( 15 – 20 ) أساس . يوجد مسباران تركيبيان ، عادةً يختلفان في مكان الطفرة بأساس واحد فقط ، المسبار الأول يتزاوج بإحكام مع السلسلة الطبيعية والآخر يتزاوج بإحكام مع السلسلة الطافرة ، مع وجود نيكليوتيد متنوع في الجزء المتوسط من النيكليوتيد القليل . إن حالات التهجين منظمة ولذلك فالنيكليوتيد القليل يكشف بالضبط السلسلة الملائمة ولكن يفشل بالتهجين إذا كان هناك سوء تلاؤم بأساس واحد فقط . يمكن أن تستعمل النيكليوتيدات القليلة نوعية الأليل بالاشتراك مع اختبار البقعة الجنوبي أو بالاشتراك مع تضخيم DNA .

1. اختبار البقعة الجنوبي Southern Blotting :

لقد استفادت تحليلات كثيرة للمجين البشري من إجراء اختبار البقعة الذي طوره ( ف . م . ساوثرن ) والذي يتضمن تهجين ال DNA في المحلول إلى DNA منقول إلى غشاء خلوي داعم . من أجل التحليل السريري ، يبدأ اختبار البقعة الجنوبي بعزل DNA المجيني من أي مصدر ، وهذا المصدر هو عادة الكريات البيض المحيطية أو الخلايا الجينية ، يهضم ال DNA المجيني ذو الوزن الجزيئي المرتفع بواسطة أحد إنظيمات الضبط منتجاً سلسلة من الشدف القابلة لإعادة التكاثر ، تفصل شدف ال DNA هذه بواسطة الرحلان الكهربائي في هلام الأغاروز ، وينقل ال DNA بعد ذلك من الهلام من خلال فعل الأنبوب الشعري الموجود في جهاز الاختبار إلى غشاء خلوي يرتبط مع DNA بشكل متين . يعالج الغشاء بعد ذلك ليقوم بنسخ DNA ثم ينقع في محلول يحوي مسبار حمض نووي وحيد الخيط مشعع أو موسوم . سيشكل المسبار معقد الحمض النووي مزدوج الخيط على مواضع على الغشاء حيث يوجد ال DNA المماثل . يغسل الغشاء ليتم إبعاد الاشعاعات غير المرتبطة وتكشف المواضع على الغشاء حيث سلاسل DNA المتماثلة متصلة باستعمال فيلم الأشعة السينية . إن حساسية اختبار البقعة الجنوبي تعزز بتقسيم ال DNA إلى شدف صغيرة ثم تقسيم الشدف وتطبيق طرق كشف حساسة لتبيان شدفاً بعينها ( تهجين الحموض النووية ) ، علاوة على ذلك يمكن أن تكشف هذه الطريقة شدف DNA المجين المفردة والتي تظهر نموذجياً حوالي جزء من مليون جزء في المجين . إن القوة السريرية لاختبار البقعة الجنوبي تتأتى من الوساعة في تحليل جزء صغير جداً من البنية الأولية ل DNA المجين البشري المأخوذ من شخص ما .

إن هذا الاجراء مثالي لكشف إعادات الترتيب الضخمة في ال DNA ، ولتمييز بعض الطفرات النقطية ، ولكن معظم الطفرات لاتكشف باختبار البقعة الجنوبي الروتيني .

1. اختبار البقعة الشمالي Northern Blotting :

عبارة عن إجراء مشابه للسابق يبدأ بال RNA ، في هذا الاجراء يمكن تحديد وجود أو عدم وجود والحجم التقريبي ل mRNA معين .

1. اختبار البقعة المناعي أو اختبار البقعة الغربي Western Blotting :

وهو إجراء مشتق مصمم لتحليل المستضدات البروتينية ، تفصل البروتينات بالرحلان الكهربائي وتنقل إلى غشاء صلب من خلال إجراء اختبار البقعة ، بحلل الغشاء بحضانته مع الأضداد متبوعاً بخطوة ثانية للكشف الإنظيمي أو الإشعاعي للضد المرتبط . لذلك اختبار البقعة الجنوبي ، اختبار البقعة الشمالي ، واختبار البقعة المناعي أو اختبار البقعة الغربي كل واحد يضم طريقة كشف وتقسيم ليزود بتقنية حساسة لتحليل ال DNA ، RNA ، والبروتين على التوالي .
الهندسة الوراثية Age

1. الجملة الواسمة : عديد الأشكال الشدفي المجزوء ( المقصور ) Restriction Fragment Length Polymorphism ( RFLP ) : نظراً إلى أن عديد الأشكال يميز بحجم الأشرطة المشاهدة على البقعة الجنوبية ، وهو ليس عديد أشكال مفيد جداً لأن هناك احتمالين فقط يعتمدان على وجود موضع القصر أو غيابه كما أن هناك فرصة أولوية قوية لوجود السلسلة الواسمة نفسها على كلا الصبغيين ، وعديدات الأشكال الأكثر أهمية هي تلك المعتمدة على VNTRs حيث يوجد عدد كبير من الألائل المختلفة ، وحيث تكون فرصة الصبغيين المثليين في اكتساب واسمات مختلفة عالية . وتستخدم معظم طرائق تعقب التوابع الصغرية حيث تكون وحدة التكرار هي ثنائي النوويد : السيتوزين والأدنين . وتجري دراسة عديد أشكال التابع الصغري عادة بطريقة تضخيم البسر ومعاينة حجم سلسلة التكرار على هلامة عديد الأكريلاميد .

1. أضداد وحيدة النسيلة Monoclonal Antibody :

- إن تقنية الأضداد وحيدة النسيلة أحدثت ثورة تطورية في دراسة جزيئات سطح الخلية سواء في العضو الهدف ( المستقبل و المتأثر ) أو في الخلايا المنظمة للاستجابة المناعية ، ومنحتنا كواشف خاصة بكل جزيئة تقريباً. إن عزل وتنسيل وتحديد تسلسل وترتيب المورثات الخاصة بمستقبلات المستضدات والجزيئات المصاحبة لها على الخلايا التائية والبائية ، إضافة إلى تحديد المخطط الخاص ببنية جزيئات معقد التلاؤم النسيجي ( MHC ) كل ذلك أتاح لنا الحصول على كل المعلومات الضرورية لفهم كل من وظيفة التعرف بالخلايا المناعية ودور المستقبل في ذلك .

- قاد التطور الحاصل في مجال تقنية الأضداد وحيدة النسيلة إلى اكتشاف كمية كبيرة من الجزيئات الجديدة على سطح الكريات البيض وأدى المؤتمر الدراسي الدولي الذي عقد في عام 1982 لبحث موضوع المستضدات الممايزة للكريات البيض إلى إطلاق وتأسيس مصطلحات خاصة بالجزيئات السطحية على الكريات البيض الإنسانية ، ثم انبثق تصنيف CD للمستضدات الممايزة للكريات البيض .

- إن القدرة على انتاج أضداد وحيدة النسيلة المرتبطة بمستضدات نوعية قادت إلى إمكانية استخدامها في علاج السرطان ، وعلى الرغم من أن أضداد وحيدة النسيلة أداة هامة في تشخيص السرطانات فإن استخدامها في علاج السرطانات مازال قيد البحث ، وإن محاولات استخدام الأضداد وحيدة النسيلة وغير المرتبطة بشكل مشابه لاستخدام العلاج السام للخلايا أدى إلى نتائج مخيبة للأمال ، وكانت الصعوبات في تحديد المستضدات النوعية الورمية مصلياً ، وإن الجهود في تحسين هذه التجارب قادت إلى كشف الأضداد المرتبطة بالأدوية والنظائر المشعة والسموم ، كما أن الدراسات السريرية مفيدة في تقييم استخدام أضداد وحيدة النسيلة في تطهير نقي العظم من الخلايا السرطانية قبل القيام بعملية زرع النقي .

- وإن الأنماط المناعية للمفومات وللإبيضاضات باستخدام أضداد وحيدة النسيلة الموجهة مباشرة ضد Myeloid ( نقياني ) ومستضدات اللمفاويات حسنت من فهمنا للآليات المرضية لهذه الأمراض وسهلت تشخيصها وأصبح من الشائع الآن تحليل النمط المناعي لكل أشكال Lymphoid ( لمفاني) و Myeloid (نقياني ) . وإن المقايسة المصلية المعتمدة على أضداد وحيدة النسيلة أصبحت شائعة الاستعمال في مراقبة المرض وتطور الأورام الصلبة .

مثلاً : CA-125 يمكن استخدامه في مراقبة السرطانات المبيضية ، والمستضد النوعي للبروستات PSA يستخدم لمراقبة سرطان البروستات ، ويبقى الاستخدام الواسع ل PSA كأداة لمسح الإصابة الورمية للبروستات قيد الجدل .

.