دكتورة المستقبل
06-02-2007, 12:36 PM
كيفية عمل الجينات :
والان يأتي السؤال الهام وهو كيف يمكن لعلماء البيولوجيا الجزئية من فهم كيفية عمل الجينات ؟
استخدم مهندسى الوراثة تقنية سميت استبدال الجينات المستهدفة Gene targeting وفية يتم استحداث لطفرة واستبدالها بجين سوى داخل إحدى الخلايا الجنينية الجذعية المصدر Embryo - derived stem cells من أجنة الفار ثم إدخالها فى خلايا جنين الفأر فتكون بذلك اجنة معطلة الجين المستهدف knocked out فأذا أدى ذلك الى إحداث تشوه فى مخ الفأر كان ذلك دليل على مسئولية هذا الجين عن تكوين المخ .
أصبح الاستهداف الجينى تقنية مثيرة وهامة عندما استخدم فى مشروع الجينوم البشرى لكشف أسرار الجينات المسئولة عن الأمراض الوراثية حيث ان دراسة تسلسل النيكلوتيدات للجين لا يفسر وظيفته فى حياة الكائن الحى .
تبدأ التقنية بعزل جين من خلايا Embryo - derived stem cells ( ES ) والمراد دراسة وظيفته ويحور ذلك الجين لانتاج جين طافر يتم استبداله بالجين السوى ويكون ذلك عن طريق إيلاج جين مقاوم للنيوميسين neomycin ( resistance ( neo r وذلك لتسهيل امر العثور عن الخلايا التى تم الايلاج فيها ويسمى هذا الجزء من الجين بالواسم الموجب , كما يضاف للجين جزء آخر من فير يسمى الجين جين الثياميدين كيناز tk ويعتبر واسم ثانى ويعرف بالواسم السلبى حيث ان هذا الجين يسبب حساسية للخلايا الحاوية علية ضد المضاد الحيوى الكانسيكلوفير بعد تصميم الجين الطافر هذا يتم تحميلة على ناقل مناسب مثل بلازميد القولون يتم إدخال الناقل الى خلايا جنين الفأر ES فيقوم الناقل :
- بنقل الجين الطافر بدلا من الجين السوى ( المستهدف ) على كروموسوم من كروموسومات خلايا الفأر الجنينية وفى هذه الحالة سوف يتم استبدال الجين السوى بجين مشابه مع احتوائه على الجزء الخاص بجين neo r فى منتصفة دون الجزء الخاص بال tk وذلك لان انزيم القطع المحدد سوف يتعرف على الجين المستهدف فقط بمعنى معرفة تسلسل البداية والنهاية له .
- او بنقل الجين المستهدف بطريقة عشوائية فسوف يتم نقل الجين الطافر كله اى بالواسمة الثانية والخاصة بال tk
- او لا يتم الإيلاج من أصلة فى الخلايا .
ولعزل الخلايا التى تحمل الطفرة المستهدفة يتم وضع الخلايا كلها فى وسط يحتوى على عقارين أحدهما مضاد المينوميسين المعروف G418 والثانى مضاد الكانسيكلوفير يقوم المضاد الأول بقتل الخلايا التى لا تحتوى على الجين الطافر فيقضى على الخلايا التى لم يحدث لهل انتقال للجين المستهدف اما العقار الثانى فهو مميت للخلايا التى انتقل اليها الجين الطافر عشوائيا الحاوي على الوسيمة الثانية الخاصة بالجين
tk والمسببة للحساسية للمضاد الحيوى الثانى
وعليه يتم الحصول على الخلايا المطلوبة والتى هندست وراثيا فاذا كانت مأخوذة من فأر بنى اللون , يتم إيلاج تلك الخلايا داخل خلايا جنينية وهى فى طور الكيسية الاريمية ( البلاستولة ) لأنثى فأر اسود اللون ثم ننقل الخلايا الجنينية الى رحم ام بديلة حيث تنمو وتكون النسل وتفحص الفئران للحصول على الفأر المحتوى على ظلال بنية ممزوجة باللون الأسود لتشير تلك الصفة على انة الفأر المطلوب والحاوى على خلايا ES المهندسة وتعرف تلك الفئران بالفئران الكيميرية Chimeras , بعد ذلك يتم تزاوج الذكور الكيميرية مع إناث سود ويختبر النسل Progeny بحثا عن الطفرة المستهدفة ويستبعد الفار الأسود والبنى ويستمر فى تزاوج الذكور والإناث الباقية لتلد فئران تحمل الطفرة بصورة نقية اى نسختين من الجين الطافر فتظهر عندئذ الشذوذ الجسدى او المرضى لنتعرف على وظيفة الجين المستهدف .
والان يأتي السؤال الهام وهو كيف يمكن لعلماء البيولوجيا الجزئية من فهم كيفية عمل الجينات ؟
استخدم مهندسى الوراثة تقنية سميت استبدال الجينات المستهدفة Gene targeting وفية يتم استحداث لطفرة واستبدالها بجين سوى داخل إحدى الخلايا الجنينية الجذعية المصدر Embryo - derived stem cells من أجنة الفار ثم إدخالها فى خلايا جنين الفأر فتكون بذلك اجنة معطلة الجين المستهدف knocked out فأذا أدى ذلك الى إحداث تشوه فى مخ الفأر كان ذلك دليل على مسئولية هذا الجين عن تكوين المخ .
أصبح الاستهداف الجينى تقنية مثيرة وهامة عندما استخدم فى مشروع الجينوم البشرى لكشف أسرار الجينات المسئولة عن الأمراض الوراثية حيث ان دراسة تسلسل النيكلوتيدات للجين لا يفسر وظيفته فى حياة الكائن الحى .
تبدأ التقنية بعزل جين من خلايا Embryo - derived stem cells ( ES ) والمراد دراسة وظيفته ويحور ذلك الجين لانتاج جين طافر يتم استبداله بالجين السوى ويكون ذلك عن طريق إيلاج جين مقاوم للنيوميسين neomycin ( resistance ( neo r وذلك لتسهيل امر العثور عن الخلايا التى تم الايلاج فيها ويسمى هذا الجزء من الجين بالواسم الموجب , كما يضاف للجين جزء آخر من فير يسمى الجين جين الثياميدين كيناز tk ويعتبر واسم ثانى ويعرف بالواسم السلبى حيث ان هذا الجين يسبب حساسية للخلايا الحاوية علية ضد المضاد الحيوى الكانسيكلوفير بعد تصميم الجين الطافر هذا يتم تحميلة على ناقل مناسب مثل بلازميد القولون يتم إدخال الناقل الى خلايا جنين الفأر ES فيقوم الناقل :
- بنقل الجين الطافر بدلا من الجين السوى ( المستهدف ) على كروموسوم من كروموسومات خلايا الفأر الجنينية وفى هذه الحالة سوف يتم استبدال الجين السوى بجين مشابه مع احتوائه على الجزء الخاص بجين neo r فى منتصفة دون الجزء الخاص بال tk وذلك لان انزيم القطع المحدد سوف يتعرف على الجين المستهدف فقط بمعنى معرفة تسلسل البداية والنهاية له .
- او بنقل الجين المستهدف بطريقة عشوائية فسوف يتم نقل الجين الطافر كله اى بالواسمة الثانية والخاصة بال tk
- او لا يتم الإيلاج من أصلة فى الخلايا .
ولعزل الخلايا التى تحمل الطفرة المستهدفة يتم وضع الخلايا كلها فى وسط يحتوى على عقارين أحدهما مضاد المينوميسين المعروف G418 والثانى مضاد الكانسيكلوفير يقوم المضاد الأول بقتل الخلايا التى لا تحتوى على الجين الطافر فيقضى على الخلايا التى لم يحدث لهل انتقال للجين المستهدف اما العقار الثانى فهو مميت للخلايا التى انتقل اليها الجين الطافر عشوائيا الحاوي على الوسيمة الثانية الخاصة بالجين
tk والمسببة للحساسية للمضاد الحيوى الثانى
وعليه يتم الحصول على الخلايا المطلوبة والتى هندست وراثيا فاذا كانت مأخوذة من فأر بنى اللون , يتم إيلاج تلك الخلايا داخل خلايا جنينية وهى فى طور الكيسية الاريمية ( البلاستولة ) لأنثى فأر اسود اللون ثم ننقل الخلايا الجنينية الى رحم ام بديلة حيث تنمو وتكون النسل وتفحص الفئران للحصول على الفأر المحتوى على ظلال بنية ممزوجة باللون الأسود لتشير تلك الصفة على انة الفأر المطلوب والحاوى على خلايا ES المهندسة وتعرف تلك الفئران بالفئران الكيميرية Chimeras , بعد ذلك يتم تزاوج الذكور الكيميرية مع إناث سود ويختبر النسل Progeny بحثا عن الطفرة المستهدفة ويستبعد الفار الأسود والبنى ويستمر فى تزاوج الذكور والإناث الباقية لتلد فئران تحمل الطفرة بصورة نقية اى نسختين من الجين الطافر فتظهر عندئذ الشذوذ الجسدى او المرضى لنتعرف على وظيفة الجين المستهدف .