Language
Country/Area
No result found
سحر الأجزاء المكبرة: كيف نجد أدلة رئيسية في البحث الجيني؟
تستخدم تقنية التضخيم الاصطناعي في مجالات البحث والطب الشرعي والطب لأغراض تشمل اكتشاف وتحديد كمية مسببات الأمراض المعدية، وتحديد بقايا البشر، واستخراج النمط الجيني من شعر الإنسان.
تلعب عمليات التضاعف الجيني الطبيعية دورًا مهمًا في التطور وقد تم ربطها بالعديد من أشكال السرطان البشري، بما في ذلك سرطان الغدد الليمفاوية البائية المنصفية الأولي وسرطان الغدد الليمفاوية هودجكين. لذلك، في هذا السياق، يمكن أن يشير مصطلح أمبليكون ليس فقط إلى أجزاء محددة من الحمض النووي الكروموسومي، ولكن أيضًا إلى الأجزاء التي تم استئصالها وتضخيمها وإعادة إدخالها في مكان آخر في الجينوم، بالإضافة إلى أجزاء الحمض النووي خارج الكروموسوم المعروفة باسم الجينات المضعفة. يمكن أن يكون كل جزء مكونة من جين واحد أو أكثر.
عادةً ما يؤدي تضخيم الجينات المشفرة بواسطة هذه الأجزاء المكبرة إلى زيادة كفاءة نسخ هذه الجينات، مما يؤدي في النهاية إلى زيادة كمية البروتينات ذات الصلة.
بنية القطعة المكبرة
عادةً ما يكون الأمبليكون تكرارًا مباشرًا (من الرأس إلى الذيل) أو تكرارًا مقلوبًا (من الرأس إلى الرأس أو من الذيل إلى الذيل) لتسلسل جيني ويمكن أن يكون خطيًا أو دائريًا في البنية. يتكون هيكل المضخم الدائري من تكرارات مقلوبة غير كاملة تتجمع بشكل مشروط لتشكل دائرة، ويفترض أنها تشكلت من مضخم خطي سابق. عند التضخيم بشكل مصطنع، يعتمد طول الجزء المضخم على هدف التجربة.
التطورات في تكنولوجيا التضخيم
أصبح تحليل الأجزاء المكبرة ممكنًا بفضل تطوير طرق التضخيم مثل تفاعل البوليميراز المتسلسل، وظهرت المزيد والمزيد من تقنيات تسلسل الحمض النووي عالية الجودة وعالية الإنتاجية، مثل تقنية تسلسل أشباه الموصلات الأيونية، والتي غالبًا ما تكون يشار إليها باسم العلامة التجارية للمطور تسمى Ion Torrent. وقد أتاحت تقنيات التسلسل هذه إمكانية دراسة أجزاء الأمبليكون في مجالات علم الأحياء الجينومي وعلم الوراثة، بما في ذلك أبحاث علم الوراثة السرطانية، والدراسات التطورية، وعلم الوراثة البشرية. خذ على سبيل المثال جين 16S rRNA. هذا الجين هو جزء من جينوم كل البكتيريا والعتائق وهو محفوظ إلى حد كبير. من خلال مقارنة تسلسل الجزء المضخم بالتسلسل المعروف، يمكن تصنيف البكتيريا.
تتطلب جميع عمليات تسلسل الأجزاء المكبرة تقريبًا تحديد كمية المنتج المكبرة، وهو ما يتضمن عادةً خطوة التقاط وخطوة اكتشاف، وتختلف طرق التنفيذ المحددة.
تطبيق الشظايا المكبرة
يمكن استخدام تقنية تفاعل البوليميراز المتسلسل لتحديد جنس عينة الحمض النووي البشري. من خلال تحديد موقع إدخال عنصر Alu للتضخيم وتقييم حجم القطعة، يستخدم اختبار الجنس AluSTXa ليتوافق مع الكروموسوم X وAluSTYa ليتوافق مع الكروموسوم Y. يمكن لهذا التصميم أن يقلل بشكل فعال من احتمالية الخطأ. عندما يتم تضخيم المنطقة المتجانسة، فإن الكروموسوم المُدرج سوف ينتج شظايا أكبر. يمكن التمييز بين الذكور من خلال امتلاكهم لشظيتين من تضخيم الحمض النووي، في حين أن الإناث تمتلك شظية تضخيم واحدة فقط. تتضمن حزمة الطريقة لهذه الطريقة زوجًا من البادئات لمواقع التضخيم وكواشف تفاعل البوليميراز المتسلسل الانتقائية. في تشخيص مرض السل، تم استخدام LCR أيضًا كاختبار، مع استهداف التسلسل المستهدف الذي يحتوي على مستضد البروتين B بواسطة أربعة بادئات أوليجونوكليوتيد للخيوط الحسية والعكسية على التوالي.يتم تقييم المنتجات أو الأجزاء المكبرة من خلال خطوات الكشف والتقاط المختلفة. مع تطور تسلسل الأمبليكون، يتم ربط وتسلسل أجزاء الأمبليكون المختلفة الناتجة عن عينة مشتركة، ثم يتم تصنيفها وفقًا لمراقبة الجودة، وأخيرًا يتم حساب عدد نفس النوع ليعكس وفرتها النسبية في العينة.
مع تقدم التكنولوجيا، أصبحت الأجزاء المكبرة جزءًا لا غنى عنه من الأبحاث الجينية اليوم. ولكن في هذا المجال سريع التطور، هل نفهم تمامًا الإمكانات الهائلة التي تتمتع بها الشظايا المكبرة؟