إنزيمات القطع
أمدتنا بسكاكين كيمائيه لقطع الجينات
يمكن قطع DNA إلى قطع معروفه
والتي يمكن استخدامها بعد ذلك
- لمعرفة ترتيب الجينات على الكرموسومات
- تحليل التركيب الكيميائي للجينات
ولمناطق من (DNA)
تنظم وظيفة الجينات
- تخليق خلطات من الجينات
هذه التقنية فتحت دربا جديدا لدراسة التنظيم
والتعبير عن الجينات في الحيوانات الراقية
زيادة المعلوماتفى هذه المنطقة البحثية
ساعدت في الوقاية والعلاج من التشوهات
والأمراض الوراثية والسرطان
Arber))
اكتشف إنزيمات القطع( (Restriction enzymes
افترض أن هذه الإنزيمات ترتبط
بمادة DNA)) في مناطق معينه
تحتوى على تراكيب متكررة
تتكون من تتابع من القواعد النتروجينيه
Smith
اقر فرضية Arber
باستخدام إنزيمات قطع من بكتريا منتقاة
اظهر أن هذه الإنزيمات تقطع مادة DNA))
في منتصف تتابع متماثل
إنزيمات قطع أخرى لها نفس الخصائص
ولكن تختلف في تعرفها على تتابعات أخرى
(Nathans)
كان رائد تطبيق إنزيمات القطع في مجال الوراثة
أوضح إمكانية استخدامها في بناء خرائط جينية
تطوير وتطبيق طرق جديدة تدخل فيها إنزيمات القطع
لحل مشكلات مختلفة في الوراثة
حصل الثلاثة على جائزة نوبل في الطب
على اكتشافاتهم الذي أفاد علم الوراثة
مهمة الوراثة هي
وصف وشرح كيف أن الجينات تترتب
وتعبر عنها الخلايا في الكائنات الحية
اكتشاف إنزيمات القطع أمدنا بوسائل وأدوات
للتحليل الكيميائي لفهم آلية فعل الجين
مع أن هذه الإنزيمات متاحة من فتره قصيرة
إلا أن تطبيقاتها في الوراثة أدت إلى نتائج باهرة
تنظيم والتعبير عن الجينات للحيوانات الراقية
كل العمل في هذه المنطقة تقوم به أبحاث كثيرة
ومجموعات بحثيه كثيرة في كل أنحاء العالم
كل هؤلاء اعتمدوا على الرواد الثلاثة
إنزيمات القطع تستخدم كأدوات لقطع DNA
لأجزاء صغيره محدده معرفه
ترتيب الجينات على الكرموسومات
وهذه يمكن استخدامها لتحليل التركيب الكيميائي
للجينات بوسائل كيميائيه
أكثر إنزيمات القطع أهميه التي تستخدم
لتحليل وظيفة منطقه من DNA) )
التي تنظم التعبير الجيني Gene expression))
هذا فتح مجال لبحث
لدراسة العلاقة بين الوراثة والوظيفة
يمكننا ألان أن نبدأ الاجابه
اسئله جوهريه في البيولوجي
كيف أن الجينات تتحرك لتطور بويضة مخصبه وحيده
إلى فرد له العديد من الأعضاء
- ما الذي يحدد أن الخلايا في عضو من الأعضاء
- سوف تقوم بوظيفة متخصصة
- الأمراض المختلفة واختلال الوظيفة
زيادة المعلومات سوف تساعد في الوقاية والعلاج
علاج الأمراض الوراثية
علاج السرطان
Werner Arber))
بدأ هذا المجال من البحث في جينيف خلال الستينيات
اكتشف إنزيمات القطع
حيث كان يدرس ظاهره قديمه
( تقيد العائل لفيروس البكتريوفاج)
Host controlled of Bacteriophage))
وجد أنها عملية يحدث بها تغيرات في DNA)) للفيروس
العملي بدت أنها وسيله لدفاع العائل عن نفسه
(Arber)
أوضح أن الظاهرة يمكن تقسيمها إلى مكونين
1- تعديل Modification))
2- تقييد Restriction ))
التعديل يكون بإضافة مجموعة الميثيل Methylation of DNA))
وبذلك يتغير تركيب المادة الوراثية DNA))
يسمح ذلك بالقطع فيجتمع التقييد والقطع
كلا العمليتين تحفزها إنزيمات
Restriction Enzymes) Specific)
العملية تحفزها إنزيمات قطع وإنزيمات تعديل
اقترح أن جزئ DNA)) تحتوى على أماكن معينه
Specific sites)) لها القدرة على الارتباط
بكلا النوعيين من الإنزيمات
هذه المواقع تتكون من
عناصر تركيبيه تتكون من تتابعات مخصوصة
الإنزيمات تعمل عند هذه المواقع إما تكسير الجزئ تقطيع
Restriction)) او Methylation
Hamilton Smith))
كان بيوكميائى عمل منفصلا عن Arber
عام 1970 نشر ورقتين أساسيتان شرح فيهما
الكشف عن إنزيمات القطع من بكتريا تسبب الانفونزا
Haemophilus influenzae))
حيث حدد بالتفصيل إنزيمات القطع في
(Haemophilus influenzae)
والتي تقطع DNA)) الغريب إلى قطع
كل قطعه تحتوى على مائة قاعدة نتروجينيه
ولكن لا تلمس DNA)) الخاص بالعائل البكتريا نفسها
أوضح smith ان كل قطعه فى بدايتها ونهايتها
لها نفس الثلاث قواعد
هذا يوضح أن الإنزيمات قطعت DNA))
فى مكان مخصص معين
حيث هذا التتابع موجود
هذا التتابع متماثل وقطع في المنتصف
الكثير من إنزيمات القطع التي وصفها غيره عملت بنفس طريقةsmithes))
أكثر الإنزيمات أظهرت نفس النمط ويتزايد عددها كل فتره
إنزيمات القطع تتعرف على تتابعات متماثلة من القواعد النتروجينيه
وتقطع مادة DNAحيث تتواجد تلك التتابعات
إنزيمات مختلفة تتعرف على تتابعات مختلفة
ألان بطارية من الإنزيمات متاحة والتي يمكن
أن تستخدم في قطع DNA) في أماكن مختلفة
من اجل إنتاج عدد من القطع المعرفة
Dan Nathans)
كان رائد تطبيقات إنزيمات القطع وذلك لحل مشاكل الوراثة
عمل في بلا تيمور مع smith))
كل إسهاماته في هذه المنطقة البحثية أجريت خلال السبعينات
Nathans))
استخدم في تجاربه DNA)) صغير من فيروس ( simian virus)
SV40)) لكن هذه نتيجة لها أهميه عامه (general significance)
شرح عام 1971 الإنزيمات التي اكتشفها smith))
والتي تقطع SV40DNA))
ناقش تطبيقات مختلفة لإنزيمات القطع في الوراثة
وتوقع تطور فى هذا المجال
بعد سنتين وصف نمط قطع (DNA) في فيروس SV40
الذي حصل عليه بإضافة انزيمى قطع
استطاع أن يضع القطع مع بعضها
من الأجزاء المتحصل عليها من القطع الثلاثة
ركب الخريطة الجينية لفيروس SV40
أولا حصل عليها بطريقه كيميائيه
الطريقة التي استخدمها Nathan
استخدمها علماء آخرين لرسم خرائط أكثر تعقيدا
استحقوا جائزة نوبل عام1978
<!--<!--[if !mso]> <span class="mceItemObject" classid="clsid:38481807-CA0E-42D2-BF39-B33AF135CC4D" id=ieooui> </span> <mce:style><! st1\:*{behavior:url(#ieooui) } -->
<!--[endif] --><!--[if gte mso 10]> <mce:style><! /* Style Definitions */ table.MsoNormalTable {mso-style-name:"جدول عادي"; mso-tstyle-rowband-size:0; mso-tstyle-colband-size:0; mso-style-noshow:yes; mso-style-priority:99; mso-style-qformat:yes; mso-style-parent:""; mso-padding-alt:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt; mso-para-margin:0cm; mso-para-margin-bottom:.0001pt; mso-pagination:widow-orphan; font-size:10.0pt; font-family:"Times New Roman","serif";} -->
<!--[endif] -->