الهتون
25-03-2007, 01:01 AM
بسم الله الرحمن الرحيم
بمناسبة مرور خمسون عاما على اكتشافه
اكتشاف تركيب الـ DNA ... هل هو نصر لأب واحد ؟!!
خلال نصف القرن المنصرم يندر ان توجد مادة علمية تفوق أهمية لحظة اكتشاف تركيب جزيء DNA ومن ثم تكون جديرة بنصبها كرمز أو أيقونة تعبيرية للتقدم الكبيرفي دنيا العلوم. حقا لقد كان ذلك الحدث لحظة تاريخية محورية عندما أميط اللثام أخيرا عن خفايا تفاصيل كينونة جزيء الحياة المشهور باللولب المزدوج double helix ولعله هو ما وصفة ابن الفارض ببلاغة فذه و ان كان فاته ادراكه عندما قال:
وتزعم انك جرم صغير وفيك انطوى العالم الأكبر
في الواقع قله هي تلك الاكتشافات العلمية المفرده التي سرعان ما تقود الى تقدم وتطور حقيقي لمجالات علمية متشعبة، وان شئت دليلا على ذلك فراجع اثر اكتشاف تركيب الـ DNA قبل نصف قرن على حزمة الافرع العلمية المتنوعة ابتداء من الأحياء والكيمياء ومرورا بالطب والزراعة وانتهاءً بالصناعة والتقنية الحيوية و لعل من احدث ذلك وحدات المعالجة الالكترونية التي تستخدم شرائح الـ DNA الحاسوبية . و بالرغم من كل هذه الهالة والبريق لما وصف بأنة من اعظم الإنجازات العلمية في العصر الحديث وبالرغم من ان DNA مرتكز العديد من الأحداث العلمية المشاغبة والمثيرة للاهتمام الإعلامي مثل الاستنساخ والأغذية المعدلة وراثيا (الهندسة الوراثية ) ومشروع الخارطة البشرية (الجينوم) الا ان الغريب (والمقلق من جهه أخرى ) ان الاحتفالات العلمية و الأكاديمية في جميع أنحاء العالم بمناسبة مرور خمسين عاما على هذا الحدث العلمي البارز تكاد تمر دون تغطية إعلامية تذكر .من وجهة النظر العلمية فان المنتسب الى القطاع العلمي التطبيقي قد يصاب بخيبة أمل مريرة عندما يلاحظ ان وسائل الإعلام في هذه السنة بالذات في مقابل إهمالها لهذا الحدث العلمي الضخم فإنها قد اهتمت بالاحتفال باليوبيل الذهبي لأمور و أحداث اقل أهمية بكثير مثل مرور نصف قرن على أول تسلق لقمة إفرست او قيام الثورة الشيوعية في كوبا او اندلاع الحرب الكورية او تتويج الملكة اليزابث الثانية او حتى على الصعيد العربي مرور خمسون عاما على انطلاق إذاعة صوت العرب .على كلا هنالك اختبار آخر قريب لمدى شعبية الإنجازات العلمية الكبرى ، فان مر الاحتفال هذه السنة في شهر ديسمبر بمرور مائة عام على نجاح الأخوين رايت في تحقيق حلم الانسان القديم بالطيران ، فاذا مر هذا الحدث العلمي البارز دون تغطية إعلامية وافية، فعلى العلماء بدلا من إقامة الاحتفالات الأكاديمية الاستعراضية، ان ينظموا المجالس العلمية و ورش النقاش الطارئة لتدارس أسباب و أثار ضعف الاهتمام و السمعة الاجتماعية للعلم والتقنية لدى شرائح المجتمع/////
فحص الحامض النوويبالذهب!!
الجزء الثاني:
في خطوة جديدةتمهد الطريق أمام استخدام اختبارات الـ DNA بسهولة، سواء في الأدلة الجنائية أو فيتشخيص الأمراض الوراثية استطاعت مجموعة من الباحثين بجامعة نورثويسترن Northwestern University ابتكار أسلوب جديد لإجراء اختبار تتبع الـ DNA، وذلك باستخدام جزيئاتضئيلة جدًّا nanoparticles من الذهب، وباستخدام الأسلوب الجديد يمكن إجراء اختبارتتبع ومطابقة الـ DNA في موقع الجريمة؛ للتعرف على الجناة أو في عيادة الطبيبلتشخيص العديد من الأمراض، فهو يتميز بسهولة الاستخدام وقلة التكلفة، بالإضافة إلىالدقة العالية.
Deoxyribonucleic acid : DNA ::
والـ DNA هو المكون الأساسي للجينات التي تعتبر وحدة الوراثة في الكائن الحي،وهو يتكون من سلسلتين طويلتين مجدولتين تتكون من وحدات تسمى نيوكلتيدات، كل مجموعةنيوكلتيدات تمثل جينا، ومجموع تلك الجينات في شريط الـ DNA الموجود في كل خلية حية،والذي يصل طوله في الخلية الآدمية إلى ستة أمتار يمثل الشفرة المعلوماتية للصفاتوالوظائف الحيوية الخاصة بكل كائن حي، وحيث إن الـ DNA بصمة منفردة لكل إنسان فهويمكن استخدامه للاستدلال عليه، كما يمكن عن طريق تتبع جيناته الكشف عن الأمراضالوراثية المختلفة، بل العديد من الأمراض الأخرى.
الأسلوب الجديد في اختبار الـ DNA هو البديل الثوري للأساليب القديمة مثلالمجس الفلورسنتي أو استخدام التفاعل البوليمرازي التسلسلي polymerase chain reaction (PCR) الذي تم ابتكاره في منتصف الثمانينيات، ومنذ هذا الوقت والعلماءيحاولون تطوير أسلوب جديد لفحص الـ DNA يكون في نفس حساسية الأساليب القديمة، ولكنأقل تعقيدا في الاستخدام؛ لذلك تم تصميم الأسلوب الجديد ليكون أكثر حساسية بحواليمائة مرة عن الأساليب القديمة كما أنه انتقائي؛ حيث يمكنه تحديد عدم التطابق الدقيقجدا الذي لم يكن يمكن تحديده عن طريق الأساليب القديمة، ويتميز بالسرعة والسهولة فيتتبع مدى واسع من الأمراض الوراثية والجينية مثل السرطان والأمراض العصبية الوراثيةوالأمراض التي تنتقل عن طريق العلاقات الجنسية بالإضافة إلى الأسلحة البيولوجية مثل anthrax، كما أن تكلفته ضئيلة مقارنة بالأساليب الأخرى.
وباستخدام الأسلوبالجديد يمكن عمل أكثر من اختبار تطابق للـDNA على شريحة زجاجية واحدة؛ حيث يكون كلاختبار عبارة عن جديلة مفردة من DNA صناعي مصمم بتسلسل معين بحيث يرتبط بجديلة أخرىمن الـDNA المراد اختباره ذات تسلسل يدل على وجود الهدف الذي يتم البحث عنه، سواءكان مرضا معينا أو صفات مميزة، ثم يتم وضع الشريحة الموضوع عليها الاختباراتالمختلفة في محلول يحتوي على الـ DNA المراد فحصه، وفي حرارة الغرفة تتم عمليةالارتباط والمطابقة الكلية أو الجزئية بين الـDNA الصناعي والطبيعي على سطح الشريحةوعن طريق مجس جزيئات الذهب الدقيقة تلتصق جزيئات الذهب بالارتباطات بين الجديلتينحتى يمكن الاستدلال عليها، بعد ذلك يتم رفع درجة حرارة الشريحة إلى ما قبل درجةذوبان الـDNA المراد فحصه وتغسل جيدا، وهنا تنحل كل الارتباطات غير المتطابقة؛ حيثإن الروابط بين الجدائل المتطابقة جزئيا تكون ضعيفة وبالتالي تبقى فقط الجدائل ذاتالتطابق الكلي، ويكون ملتصقا بكل منها جزيء ضئيل من الذهب يمثل إشارة لوجودالتطابق، ثم يتم تكبير هذه الإشارة باستخدام محلول تصوير معدل؛ حيث يغطى في هذاالمحلول كل جزيء ذهب بغطاء من الفضة مما يكبر الإشارة بمعامل 100ألف مرة، وباستخدامالسكانر المسطح يمكن تصوير الشريحة لتظهر الارتباطات المتطابقة كنقط رمادية واضحة،وكلما كانت تلك النقطة أقتم دل ذلك على وجود التطابق بصورة أكبر مما يدل على وجودالهدف الذي تمثله تلك الجديلة من الـDNA الصناعي.
ويأتي توقيت هذا الابتكار مناسبًا للأبحاث الحديثة على الجينوم البشريلمحاولة تفهمه؛ حيث سيكون عاملا مساعدا هاما في تلك الأبحاث لمزاياه العديدة خاصةقلة التكلفة؛ فالشركات التي تعمل في مجال تكنولوجيا الشرائح الجينية تستخدم أسلوب PCR مقرونًا بالمجس الفلورسنتي؛ حيث تتم قراءة تلك الشرائح باستخدام جهاز معقديتكلف أكثر من 60ألف دولار، كما أن عملية الاختبار تأخذ سلسلة طويلة ومعقدة منالخطوات، أما الأسلوب الجديد فهو بسيط في استخدامه، ولا يحتاج لقراءة نتائجه إلالجهاز سكانر مسطح لا يتكلف أكثر من 60 دولارا
الجزء الثالث والاخير
يتكون الحامض النووي DNA من وحدات بنائية تسمى : النيوكليوتايد nucleotides والتي بدورها تتكون من :
ديوكسي ريبوز السكر Deoxyribose sugar ، مجموعة فوسفات، وأحد قواعد النيتروجين :
الأدينين Adene A
الثايمينThymene T
الجوانينGuanine G
السايتوسين Cytosine C .
نتائج التصوير البلوري للحامض X-ray crystallography أظهرت أن جزي الحامض يكون على شكل السلم الملوي (المنحني).
إن شاء الله إنكم تستفيدو من الموضوع
تقــــــــــــ تحياتي ــــــبلوا
111118
تم تسليم هذا الموضوع في الفصل الدراسي الأول
بمناسبة مرور خمسون عاما على اكتشافه
اكتشاف تركيب الـ DNA ... هل هو نصر لأب واحد ؟!!
خلال نصف القرن المنصرم يندر ان توجد مادة علمية تفوق أهمية لحظة اكتشاف تركيب جزيء DNA ومن ثم تكون جديرة بنصبها كرمز أو أيقونة تعبيرية للتقدم الكبيرفي دنيا العلوم. حقا لقد كان ذلك الحدث لحظة تاريخية محورية عندما أميط اللثام أخيرا عن خفايا تفاصيل كينونة جزيء الحياة المشهور باللولب المزدوج double helix ولعله هو ما وصفة ابن الفارض ببلاغة فذه و ان كان فاته ادراكه عندما قال:
وتزعم انك جرم صغير وفيك انطوى العالم الأكبر
في الواقع قله هي تلك الاكتشافات العلمية المفرده التي سرعان ما تقود الى تقدم وتطور حقيقي لمجالات علمية متشعبة، وان شئت دليلا على ذلك فراجع اثر اكتشاف تركيب الـ DNA قبل نصف قرن على حزمة الافرع العلمية المتنوعة ابتداء من الأحياء والكيمياء ومرورا بالطب والزراعة وانتهاءً بالصناعة والتقنية الحيوية و لعل من احدث ذلك وحدات المعالجة الالكترونية التي تستخدم شرائح الـ DNA الحاسوبية . و بالرغم من كل هذه الهالة والبريق لما وصف بأنة من اعظم الإنجازات العلمية في العصر الحديث وبالرغم من ان DNA مرتكز العديد من الأحداث العلمية المشاغبة والمثيرة للاهتمام الإعلامي مثل الاستنساخ والأغذية المعدلة وراثيا (الهندسة الوراثية ) ومشروع الخارطة البشرية (الجينوم) الا ان الغريب (والمقلق من جهه أخرى ) ان الاحتفالات العلمية و الأكاديمية في جميع أنحاء العالم بمناسبة مرور خمسين عاما على هذا الحدث العلمي البارز تكاد تمر دون تغطية إعلامية تذكر .من وجهة النظر العلمية فان المنتسب الى القطاع العلمي التطبيقي قد يصاب بخيبة أمل مريرة عندما يلاحظ ان وسائل الإعلام في هذه السنة بالذات في مقابل إهمالها لهذا الحدث العلمي الضخم فإنها قد اهتمت بالاحتفال باليوبيل الذهبي لأمور و أحداث اقل أهمية بكثير مثل مرور نصف قرن على أول تسلق لقمة إفرست او قيام الثورة الشيوعية في كوبا او اندلاع الحرب الكورية او تتويج الملكة اليزابث الثانية او حتى على الصعيد العربي مرور خمسون عاما على انطلاق إذاعة صوت العرب .على كلا هنالك اختبار آخر قريب لمدى شعبية الإنجازات العلمية الكبرى ، فان مر الاحتفال هذه السنة في شهر ديسمبر بمرور مائة عام على نجاح الأخوين رايت في تحقيق حلم الانسان القديم بالطيران ، فاذا مر هذا الحدث العلمي البارز دون تغطية إعلامية وافية، فعلى العلماء بدلا من إقامة الاحتفالات الأكاديمية الاستعراضية، ان ينظموا المجالس العلمية و ورش النقاش الطارئة لتدارس أسباب و أثار ضعف الاهتمام و السمعة الاجتماعية للعلم والتقنية لدى شرائح المجتمع/////
فحص الحامض النوويبالذهب!!
الجزء الثاني:
في خطوة جديدةتمهد الطريق أمام استخدام اختبارات الـ DNA بسهولة، سواء في الأدلة الجنائية أو فيتشخيص الأمراض الوراثية استطاعت مجموعة من الباحثين بجامعة نورثويسترن Northwestern University ابتكار أسلوب جديد لإجراء اختبار تتبع الـ DNA، وذلك باستخدام جزيئاتضئيلة جدًّا nanoparticles من الذهب، وباستخدام الأسلوب الجديد يمكن إجراء اختبارتتبع ومطابقة الـ DNA في موقع الجريمة؛ للتعرف على الجناة أو في عيادة الطبيبلتشخيص العديد من الأمراض، فهو يتميز بسهولة الاستخدام وقلة التكلفة، بالإضافة إلىالدقة العالية.
Deoxyribonucleic acid : DNA ::
والـ DNA هو المكون الأساسي للجينات التي تعتبر وحدة الوراثة في الكائن الحي،وهو يتكون من سلسلتين طويلتين مجدولتين تتكون من وحدات تسمى نيوكلتيدات، كل مجموعةنيوكلتيدات تمثل جينا، ومجموع تلك الجينات في شريط الـ DNA الموجود في كل خلية حية،والذي يصل طوله في الخلية الآدمية إلى ستة أمتار يمثل الشفرة المعلوماتية للصفاتوالوظائف الحيوية الخاصة بكل كائن حي، وحيث إن الـ DNA بصمة منفردة لكل إنسان فهويمكن استخدامه للاستدلال عليه، كما يمكن عن طريق تتبع جيناته الكشف عن الأمراضالوراثية المختلفة، بل العديد من الأمراض الأخرى.
الأسلوب الجديد في اختبار الـ DNA هو البديل الثوري للأساليب القديمة مثلالمجس الفلورسنتي أو استخدام التفاعل البوليمرازي التسلسلي polymerase chain reaction (PCR) الذي تم ابتكاره في منتصف الثمانينيات، ومنذ هذا الوقت والعلماءيحاولون تطوير أسلوب جديد لفحص الـ DNA يكون في نفس حساسية الأساليب القديمة، ولكنأقل تعقيدا في الاستخدام؛ لذلك تم تصميم الأسلوب الجديد ليكون أكثر حساسية بحواليمائة مرة عن الأساليب القديمة كما أنه انتقائي؛ حيث يمكنه تحديد عدم التطابق الدقيقجدا الذي لم يكن يمكن تحديده عن طريق الأساليب القديمة، ويتميز بالسرعة والسهولة فيتتبع مدى واسع من الأمراض الوراثية والجينية مثل السرطان والأمراض العصبية الوراثيةوالأمراض التي تنتقل عن طريق العلاقات الجنسية بالإضافة إلى الأسلحة البيولوجية مثل anthrax، كما أن تكلفته ضئيلة مقارنة بالأساليب الأخرى.
وباستخدام الأسلوبالجديد يمكن عمل أكثر من اختبار تطابق للـDNA على شريحة زجاجية واحدة؛ حيث يكون كلاختبار عبارة عن جديلة مفردة من DNA صناعي مصمم بتسلسل معين بحيث يرتبط بجديلة أخرىمن الـDNA المراد اختباره ذات تسلسل يدل على وجود الهدف الذي يتم البحث عنه، سواءكان مرضا معينا أو صفات مميزة، ثم يتم وضع الشريحة الموضوع عليها الاختباراتالمختلفة في محلول يحتوي على الـ DNA المراد فحصه، وفي حرارة الغرفة تتم عمليةالارتباط والمطابقة الكلية أو الجزئية بين الـDNA الصناعي والطبيعي على سطح الشريحةوعن طريق مجس جزيئات الذهب الدقيقة تلتصق جزيئات الذهب بالارتباطات بين الجديلتينحتى يمكن الاستدلال عليها، بعد ذلك يتم رفع درجة حرارة الشريحة إلى ما قبل درجةذوبان الـDNA المراد فحصه وتغسل جيدا، وهنا تنحل كل الارتباطات غير المتطابقة؛ حيثإن الروابط بين الجدائل المتطابقة جزئيا تكون ضعيفة وبالتالي تبقى فقط الجدائل ذاتالتطابق الكلي، ويكون ملتصقا بكل منها جزيء ضئيل من الذهب يمثل إشارة لوجودالتطابق، ثم يتم تكبير هذه الإشارة باستخدام محلول تصوير معدل؛ حيث يغطى في هذاالمحلول كل جزيء ذهب بغطاء من الفضة مما يكبر الإشارة بمعامل 100ألف مرة، وباستخدامالسكانر المسطح يمكن تصوير الشريحة لتظهر الارتباطات المتطابقة كنقط رمادية واضحة،وكلما كانت تلك النقطة أقتم دل ذلك على وجود التطابق بصورة أكبر مما يدل على وجودالهدف الذي تمثله تلك الجديلة من الـDNA الصناعي.
ويأتي توقيت هذا الابتكار مناسبًا للأبحاث الحديثة على الجينوم البشريلمحاولة تفهمه؛ حيث سيكون عاملا مساعدا هاما في تلك الأبحاث لمزاياه العديدة خاصةقلة التكلفة؛ فالشركات التي تعمل في مجال تكنولوجيا الشرائح الجينية تستخدم أسلوب PCR مقرونًا بالمجس الفلورسنتي؛ حيث تتم قراءة تلك الشرائح باستخدام جهاز معقديتكلف أكثر من 60ألف دولار، كما أن عملية الاختبار تأخذ سلسلة طويلة ومعقدة منالخطوات، أما الأسلوب الجديد فهو بسيط في استخدامه، ولا يحتاج لقراءة نتائجه إلالجهاز سكانر مسطح لا يتكلف أكثر من 60 دولارا
الجزء الثالث والاخير
يتكون الحامض النووي DNA من وحدات بنائية تسمى : النيوكليوتايد nucleotides والتي بدورها تتكون من :
ديوكسي ريبوز السكر Deoxyribose sugar ، مجموعة فوسفات، وأحد قواعد النيتروجين :
الأدينين Adene A
الثايمينThymene T
الجوانينGuanine G
السايتوسين Cytosine C .
نتائج التصوير البلوري للحامض X-ray crystallography أظهرت أن جزي الحامض يكون على شكل السلم الملوي (المنحني).
إن شاء الله إنكم تستفيدو من الموضوع
تقــــــــــــ تحياتي ــــــبلوا
111118
تم تسليم هذا الموضوع في الفصل الدراسي الأول