الرئيسية
أمس في 8:07 pm من طرف amira333
رسم الخرائط الوراثــــــــــــــــية
GENOME MAPPIN
*
النوع الأول من الدلائل الجزئية RFLP
*
النوع الثانى من الدلائل الجزئية RAPD
مقدمـــــــــــــــــــــــــــــــــــة
المقصود برسم الخرائط الوراثية هو تحديد المواقع النسبية لمقاطع المادة الوراثية المختلفة فى مجموعة الكروموسومات المكونة للكائن الحي أي تعتبر الخرائط الوراثية طريقة لتقديم وتلخيص البيانات عن العلاقات الموضعية بين الجينات فى الكروموسومات .
ويتوقف رسم الخرائط الوراثية على توافر دلائل متعددة المظهر فى الكائن الحي .كانت الطريقة التقليدية لرسم الخرائط الوراثية تعتمد على الدلائل المورفولوجية ( أى المظهر الخارجي للنباتات ) مثل لون وشكل الزهرة أو الأوراق وغير ذلك إلا أن هـذه الدلائل عددهـا محدود ويمكن أن تتأثر بالعوامل والظروف البيئية النامية فيها . ومع تقدم العلم وظهور طرق التفريد الكهربائي توافر نوع جديد من الدلائل على مستوى الكيمياء الحيوية سميت بمشابهات الأنزيمات Isozymes حيث أسهمت فى تطور الخرائط الوراثية لبعض الكائنات إلا أن عددها هي الأخرى محدود وتأثرها بمراحل نمو النبات حال دون الاستفادة منها فى كثير من الكائنات الأخرى .
ثم حدثت الطفرة الحقيقية فى رسم الخرائط الوراثية مع ظهور تقنيات البيولوجيا الجزيئية الجديدة حيث وفرت دلائل على المستوى الجزئي تنتج من تتابع النيوكلوتيدات فى المادة الوراثية وهى الحمض النووي DNA وتتميز هذه الدلائل الجزئية بمميزات أهمها :
1- وفرة عددها مما يسمح بتغطية المحتوى الوراثي لجميع الكروموسومات .
2- الثبات فى توارثها حيث لا تتأثر بالعوامل البيئية .
3- إمكانية اكتشافها باستخدام الحمض النووي المعزول من أى نوع من النسيج وفى أى عمر من أعمار الكائن .
4- إمكانية حفظ الحمض النووي DNA لفترات طويلة .
ومن الدلائل الجزئية الأكثر استخداما فى رسم الخرائط الوراثية نوعان :
النوع الأول ويطلق عليه RFLP
وهذا النوع يعتمد على إظهار التباين أو الاختلاف فى الدلائل عن طريق هضم الحمض النووي DNA بعد استخلاصه من الكائن بواسطة إنزيمات القطع المحددة (إنزيمات خاصة بقطع الحمض النووي فى أماكن محدده ) وتظهر هذه الاختلافات بعد إجراء الاختبار على هيئة حزم Bands مختلفة فى الوزن الجزيئي والطول .
( شكل 1 ) يوضح الحزم Bands المتكونة فى اختبار RFLP ومدى الاختلاف بين الأصناف الخمسة من النباتات
http://www.smsec.com/ar/encyc/genes/images/shape-1.jpg
النوع الثانى ويطلق عليه RAPD
وهذه الدلائل تعتمد على استخدام كمية ضئيلة جداً من الحمض النووي DNA لإنتاج نسخ من قطع معينة فى الحمض النووي باستخدام جهاز PCR مع وجود بادئات صغيرة من الحمض النووي ( 9- 10 قواعد نيتروجينية ) ويكشف التباين مع ظهور حزم ( Bands ) معينة فى بعض الأفراد واختفائها فى البعض الأخر .والخرائط الوراثية المشبعة بالدلائل الوراثية وقدأصبحت هذه الخرائط ذات أهمية كبيرة بالنسبة لعالم الوراثة ومربى النبات أو الحيوان لما تلعبه من دور بارز فى دراسة المحتوى الوراثي بدرجة عالية من الدقة لم تكن متوفرة بالطرق الأخرى كذلك إمكانية تحديد مواقع الجينات التي تتحكم فى الصفات الاقتصادية الهامة .
http://www.smsec.com/ar/encyc/genes/images/rflp.gif
وأيضاً توفير الوقت اللازم لتنفيذ برامج التربية والتحسين الوراثي عن طريق استخدام أسلوب الانتخاب عن طريق الدلائل فمثلا إذا استطعنا أن نحدد دليل ( مقطع أو مقاطع معينة من الحمض النووي DNA ) يرتبط بظهور صفة اقتصادية هامة مثل المقاومة للمرض أو زيادة المحصول أو غير ذلك فيمكن عن طريق إجراء اختبارات على مستوى الحمض النووي DNA باستخدام تقنيات البيولوجيا الجزئية انتخاب نباتات حاملة لهذه الدلائل والتي ترشد المربى إلى وجود الصفة المرغوبة فى أقل وقت ممكن بالمقارنة بالطرق التقليدية التي تحتاج إلى وقت طويل.
( شكل 2 )
جزء من الخريطة الكرموسومية لنبات القطن بين الكرموسومات والمواقع النسبية للجينات والقطن يحتوى على 23 زوج من الكروموسومات داخل الخلية فى النواة.
http://www.smsec.com/ar/encyc/genes/images/shape-2.gif
GENOME MAPPIN
*
النوع الأول من الدلائل الجزئية RFLP
*
النوع الثانى من الدلائل الجزئية RAPD
مقدمـــــــــــــــــــــــــــــــــــة
المقصود برسم الخرائط الوراثية هو تحديد المواقع النسبية لمقاطع المادة الوراثية المختلفة فى مجموعة الكروموسومات المكونة للكائن الحي أي تعتبر الخرائط الوراثية طريقة لتقديم وتلخيص البيانات عن العلاقات الموضعية بين الجينات فى الكروموسومات .
ويتوقف رسم الخرائط الوراثية على توافر دلائل متعددة المظهر فى الكائن الحي .كانت الطريقة التقليدية لرسم الخرائط الوراثية تعتمد على الدلائل المورفولوجية ( أى المظهر الخارجي للنباتات ) مثل لون وشكل الزهرة أو الأوراق وغير ذلك إلا أن هـذه الدلائل عددهـا محدود ويمكن أن تتأثر بالعوامل والظروف البيئية النامية فيها . ومع تقدم العلم وظهور طرق التفريد الكهربائي توافر نوع جديد من الدلائل على مستوى الكيمياء الحيوية سميت بمشابهات الأنزيمات Isozymes حيث أسهمت فى تطور الخرائط الوراثية لبعض الكائنات إلا أن عددها هي الأخرى محدود وتأثرها بمراحل نمو النبات حال دون الاستفادة منها فى كثير من الكائنات الأخرى .
ثم حدثت الطفرة الحقيقية فى رسم الخرائط الوراثية مع ظهور تقنيات البيولوجيا الجزيئية الجديدة حيث وفرت دلائل على المستوى الجزئي تنتج من تتابع النيوكلوتيدات فى المادة الوراثية وهى الحمض النووي DNA وتتميز هذه الدلائل الجزئية بمميزات أهمها :
1- وفرة عددها مما يسمح بتغطية المحتوى الوراثي لجميع الكروموسومات .
2- الثبات فى توارثها حيث لا تتأثر بالعوامل البيئية .
3- إمكانية اكتشافها باستخدام الحمض النووي المعزول من أى نوع من النسيج وفى أى عمر من أعمار الكائن .
4- إمكانية حفظ الحمض النووي DNA لفترات طويلة .
ومن الدلائل الجزئية الأكثر استخداما فى رسم الخرائط الوراثية نوعان :
النوع الأول ويطلق عليه RFLP
وهذا النوع يعتمد على إظهار التباين أو الاختلاف فى الدلائل عن طريق هضم الحمض النووي DNA بعد استخلاصه من الكائن بواسطة إنزيمات القطع المحددة (إنزيمات خاصة بقطع الحمض النووي فى أماكن محدده ) وتظهر هذه الاختلافات بعد إجراء الاختبار على هيئة حزم Bands مختلفة فى الوزن الجزيئي والطول .
( شكل 1 ) يوضح الحزم Bands المتكونة فى اختبار RFLP ومدى الاختلاف بين الأصناف الخمسة من النباتات
http://www.smsec.com/ar/encyc/genes/images/shape-1.jpg
النوع الثانى ويطلق عليه RAPD
وهذه الدلائل تعتمد على استخدام كمية ضئيلة جداً من الحمض النووي DNA لإنتاج نسخ من قطع معينة فى الحمض النووي باستخدام جهاز PCR مع وجود بادئات صغيرة من الحمض النووي ( 9- 10 قواعد نيتروجينية ) ويكشف التباين مع ظهور حزم ( Bands ) معينة فى بعض الأفراد واختفائها فى البعض الأخر .والخرائط الوراثية المشبعة بالدلائل الوراثية وقدأصبحت هذه الخرائط ذات أهمية كبيرة بالنسبة لعالم الوراثة ومربى النبات أو الحيوان لما تلعبه من دور بارز فى دراسة المحتوى الوراثي بدرجة عالية من الدقة لم تكن متوفرة بالطرق الأخرى كذلك إمكانية تحديد مواقع الجينات التي تتحكم فى الصفات الاقتصادية الهامة .
http://www.smsec.com/ar/encyc/genes/images/rflp.gif
وأيضاً توفير الوقت اللازم لتنفيذ برامج التربية والتحسين الوراثي عن طريق استخدام أسلوب الانتخاب عن طريق الدلائل فمثلا إذا استطعنا أن نحدد دليل ( مقطع أو مقاطع معينة من الحمض النووي DNA ) يرتبط بظهور صفة اقتصادية هامة مثل المقاومة للمرض أو زيادة المحصول أو غير ذلك فيمكن عن طريق إجراء اختبارات على مستوى الحمض النووي DNA باستخدام تقنيات البيولوجيا الجزئية انتخاب نباتات حاملة لهذه الدلائل والتي ترشد المربى إلى وجود الصفة المرغوبة فى أقل وقت ممكن بالمقارنة بالطرق التقليدية التي تحتاج إلى وقت طويل.
( شكل 2 )
جزء من الخريطة الكرموسومية لنبات القطن بين الكرموسومات والمواقع النسبية للجينات والقطن يحتوى على 23 زوج من الكروموسومات داخل الخلية فى النواة.
http://www.smsec.com/ar/encyc/genes/images/shape-2.gif