Language
Country/Area
No result found
ن مضاعفة الجينات إلى السرطان: كيف تؤثر التضخيمات على صحتنا
في البيولوجيا الجزيئية، يشير الجزء المضخم (الأمبليكون) إلى جزء من الحمض النووي أو الحمض النووي الريبي (RNA) هذا الجزء الجيني هو المصدر أو المنتج لحدث التضخيم أو التكرار. يمكن أن يكون تكوين الأجزاء المضخمة اصطناعيًا، مثل استخدام تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) أو تفاعل سلسلة الليغاز (LCR)، أو يمكن أن يكون ناجمًا عن ازدواج الجينات الطبيعية. وفي هذا السياق، يشير التضخيم إلى عملية إنتاج نسخة واحدة أو أكثر، خاصة الأجزاء المضخمة.
إن وجود الشظايا المضخمة له تطبيقات مهمة في الأبحاث والطب الشرعي والطب، بما في ذلك الكشف عن الأمراض المعدية وقياس كميتها، وتحديد الرفات البشرية، واستخراج الأنماط الجينية من الشعر البشري.
تلعب ازدواجية الجينات الطبيعية دورًا رئيسيًا في التطور وترتبط بتطور العديد من أنواع السرطان البشرية، بما في ذلك سرطان الغدد الليمفاوية في الخلايا البائية المنصفية الأولية وسرطان الغدد الليمفاوية هودجكين. في هذا السياق، يمكن أن تشير الأجزاء المتضخمة إلى شظايا الحمض النووي الصبغي التي تم قصها وتضخيمها وإعادة إدخالها في الجينوم، وإلى شظايا الحمض النووي خارج الصبغي المعروفة باسم الدقائق المزدوجة، وقد تتكون كل منها من جين واحد أو مكون من عدة جينات. .
عادةً ما يؤدي تضخيم الجينات المشفرة في هذه الأجزاء المضخمة إلى زيادة نسخ هذه الجينات، مما يؤدي في النهاية إلى زيادة إنتاج البروتينات المرتبطة بها.
بنية الجزء المضخم
بشكل عام، يمكن تكرار بنية الأجزاء المضخمة مباشرة (من الرأس إلى الذيل) أو عكس التسلسل الجيني المتكرر (من الرأس إلى الرأس أو من الذيل إلى الذيل)، ويمكن أن تكون بنية خطية أو بنية دائرية. تتكون الأجزاء الدائرية المضخمة من تكرارات مقلوبة غير كاملة، وهي ظاهرة يعتقد أنها نشأت من الأجزاء المضخمة الخطية السابقة. يتم تحديد طول الأجزاء المضخمة أثناء التضخيم الاصطناعي حسب الغرض من التجربة.
تقنيات تضخيم الأجزاء
بسبب تطور طرق التضخيم، مثل تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR)، أصبح تحليل الأجزاء المضخمة ممكنًا. بالإضافة إلى ذلك، مع ظهور تقنيات التسلسل الجيني الأرخص والأكثر إنتاجية، مثل تسلسل أشباه الموصلات الشهير أيون تورنت، تسمح هذه التقنيات بدراسة أكثر تعمقا للأجزاء المضخمة في بيولوجيا الجينوم والبحوث الجينية.
باستخدام جين 16S rRNA، يستطيع العلماء تصنيف البكتيريا عن طريق مقارنة تسلسل الأجزاء المضخم مع تسلسلات معروفة، وينطبق هذا أيضًا على جين 18S rRNA والمنطقة غير المشفرة ITS1 في المجال الفطري.
مهما كانت الطريقة التي يتم اختيارها لتضخيم الجزء المضخم، يجب استخدام بعض التقنيات لتحديد كمية المنتج المضخم. تتضمن هذه التقنيات عادةً خطوة التقاط وخطوة اكتشاف، على الرغم من أن التنفيذ المحدد لهذه الخطوات يعتمد على طريقة الكشف الفردية. على سبيل المثال، يحدد فحص Amplicor HIV-1 Monitor (RT-PCR) فيروس نقص المناعة البشرية في البلازما، ويستخدم اختبارHIV-1 QT (NASBA) لقياس الحمل الفيروسي في البلازما عن طريق تضخيم أجزاء من الحمض النووي الريبي لفيروس نقص المناعة البشرية.
تطبيق الأجزاء المضخمة
يمكن استخدام تقنية PCR للكشف عن الجنس من خلال عينات الحمض النووي البشري. يتم اختيار مواقع إدخال عناصر Alu للتضخيم وتقييم الحجم، ويستخدم تحديد الجنس AluSTXa وAluSTYa على الكروموسومات X وY لتقليل احتمالية الخطأ. ينتج الكروموسوم المدرج شظايا أكبر عند تضخيمها. سيظهر الذكور شظيتين لتضخيم الحمض النووي، بينما سيكون لدى الإناث قطعة واحدة فقط.
في تشخيص مرض السل، ستستهدف تقنية LCR التسلسل الذي يحتوي على مستضد البروتين B، وذلك باستخدام أربعة بادئات قليلة النوكليوتيد، اثنان للشريط الحسي واثنان للشريط المضاد للتحسس. ترتبط هذه البادئات على مقربة من بعضها البعض لتشكل أجزاء من الحمض النووي المزدوج الذي، بمجرد عزله، يمكن استهدافه للتكرار في المستقبل ويمكن اكتشاف المنتج عن طريق المقايسة المناعية لإنزيم الجسيمات الدقيقة (MEIA).
مع تقدم دراسة الأجزاء المضخمة، يستمر فهمنا للجينات في التزايد. في المستقبل، ما هي التغييرات الجديدة التي ستحدث في تطبيق الأجزاء المضخمة في علاج الأمراض وفهم العمليات التطورية؟ هل سيساعدنا ذلك في العثور على المزيد من الإجابات على الألغاز الصحية؟
