استنساخ المعلومات الوراثية الموجودة على مستوى ال ADN

كتاب صفحة 17

مقدمة

لغرض نقل نسخة من المعلومات الوراثية من النواة الى السيتوبلازم تحتاج الخلية إستنساخ المعلومات الوراثية الموجودة على مستوى جزئية الADN (مورثة واحدة او اكثر ) لنقلها الى السيتوبلازم في صورة ARN

الاشكالية

كيف تتم عملية استنساخ المعلومات الوراثية ؟

الفرضيات

استنساخ سلسلة الADN كما هي في حالتها الطبيعية

استنساخ سلسلة ADN الاولى

استنساخ سلسلة ADN الثانية

جمع المعلومات و التقصي

لإظهار ذلك ننجز الدراسة التالية :

مقارنة بين ال ARN و ال ADN

توضح الوثيقة 1 التالية أهم الفروق بين جزيئة الADN (تم التعرف عليها في السنة ثانية ثانوي ) و جزيئة ARN

الوثيقة 1

جدول يوضح اهم الفروقات بين: ARN و ال ADN

ملاحظة عملية الاستنساخ بالمجهر الإلكتروني

توضح الوثيقة 2 صورة بالمجهر الإلكتروني بتكبير قوي حدوث عملية استنساخ بالإضافة الى رسم تخطيطي توضيحي مكبر للجزء المؤطر في الصورة .

الوثيقة 2

تحليل الصورة

من خلال الصورة التي تمثل رسم للADN في طور الاستنساخ بالاستعانة بالمجهر الالكتروني حيث نرى ان الADN يتكون من منطقتين مستنسخة و غير مستنسخة , نلاحظ تفرع خيوط من الADN هي الARN مختلفة الطول حيث في بداية المورثة يكون قصير و في نهايتها طويل .

يكون اتجاه الاستنساخ من الADN الى ARNm لانه في بداية المورثة يكون طول الARN قصير و في نهايتها يكون طويل

يمثل العنصر أ الADN

يمثل العنصر ب الARN

إظهار دور أنزيم ARN البوليميراز :

لاظهار دور إنزيم الARN بوليمراز تم في تجربة استعمال مركب الفا-امانيتين المستخرج من الفطر السام المعروف بإسمه العلمي Amanita phalloides (هذا المركب مثبط نوعي لانزيم الARN بوليمراز ) نتائج التجربة و صورة الفطر السام موضحة في الوثيقة -3-

الوثيقة 3

تحليل المنحنى

يمثل المنحنى النسبة المئوية لتشكل ARNm بدلالة تزايد تركيز المركب الفا امانيتين حيث عندما يكون تركيز المركب الفا امانيتين كان تشكل الARNm عند قميته الاعظمية 100% و كلما زاد تركيز المركب الفا امانتين نقصت نسبة تركيب ARNm الى ان تنعدم عند التركيز 10 ميكروغرام/مل

التفسير تتناقص نسبة تركيب ARNm مع زيادة تركيز الفا امانيتن الذي نعلم انه مثبت لعمل ARN بوليمراز و منه نستنتج ان انزيم ARN بوليمراز هو المسؤول عن تركيب الARNm

تفاصيل حول حدوث عملية للاستنساخ :

توصلت الدراسات العديدة و الابحاث العلمية الى اكتشاف العديد من التفاصيل حول كيفية حدوث عملية الاستنساخ الوثيقة ( 4 ) توضح بعض هذه التفاصيل

الوثيقة 4

العناصر الضرورية للإستنساخ

النكليوتيدات الحرة من اجل استعمالها في تركيب سلسلة ARN

انزيم ARN بوليمراز من اجل فصل سلستي ADN و تركيب الARN

الطاقة الضرورية لإتمام العملية

سلسلة ADN المستنسخة

مراحل الاستنساخ

البداية - يرتبط انزيم ARN بوليمراز بمنطقة البداية

الاستطالة - يقوم الARN بوليمراز بالتحرك على طول سلسلة ADN و يركب الARN بطريقة تكاملية مع سلسلة الADN المستنسخ مما يؤدي الى استطالة السلسة .

النهاية: ينفصل انزيم الARN بوليمراز عن سلسلة ADN و ينفصل الARN

نص علمي حول الاستنساخ

يحتاج جسم الكائنات الحية كل يوم الى جزئيات تركبها الخلية مثل الليبيدات و البروتينات لكي تستكمل نشاطها الحيوي بشكل طبيعي و لعل ان اهم عنصر يحتاجه الجسم هو البروتينات فهي عنصر اساسي في بناء الجسم و القيام بعدة وظائف اخرى لكن قبل ان يركب البروتين يمر على مرحلة مهمة و هي عملية الاستنساخ التي تعطينا ARNm ليمر هذا الاخير من النواة الى الهيولى او الشبكة الهيولية الفعالة ليترجم هناك الى بروتينات اذن فما هي مراحل الاستنساخ ؟

-قبل بداية هذه العملية يجب توفر هذه العناصر المهمة من اجل حدوث الاستنساخ و هم النكليوتيدات الحرة, الطاقة و قطعة الADN المستنسخة , انزيم الARN بوليمراز و تيمر عملية الاستنساخ على ثلاث مراحل هي البداية و الاستطالة و النهاية

1-البداية

1-1يتعرف انزيم ARN بوليمراز على رامزة البداية المسؤولة عن انطلاق تركيب الARN فيتوضع عليها

2-1 يقوم انزيم ARN بوليمراز بإزالة الالتفاف الحلزوني لجزئية الADN عبر كسر الروابط الهيدروجينية التي تكون بين القواعد الازوتية

3-1 يقوم انزيم ARN بوليمراز بتركيب النكليوتيدات الحرة (بلمرة) بشكل تكاملي مع سلسلة ADN المستنسخة حيث :

A تقابلها U

T تقاباها A

C تقابلها G

مما يؤدي الى تشكل سلسلة الARNm

2-الاستطالة

1-2 في كل مرة يقوم انزيم الARN بوليمراز بكسر الروابط الهيدروجينية ويقوم بقراءة قواعد الازوتية لسلسلة ADN المستنسخة و يركب النكليوتيدات الحرة بشكل تكاملي مما يؤدي الى إستطالة سلسلة ARNm

3- النهاية

يصل انزيم ARN بوليمراز الى نهاية المورثة فينفصل عنها ثم تفصل سلسلة ARNm يعود الADN الى التحلزن من جديد

بعض الصور التي تشرح عملية الاستنساخ