تقنيات الهندسة الوراثية : تلميم المورثة ورصد البكتيريا المغيرة وراثيا - فضاء علوم الحياة و الأرض

تقنيات الهندسة الوراثية : تلميم المورثة ورصد البكتيريا المغيرة وراثيا

بعد دمج البلاسميدات في البكتيريات العائلة، يتم زرعها في وسط ملائم بحيث تتكاثر مكونة مستعمرات على شكل لمات، إنه التلميم. كل لمة تنتج عن تكاثر بكتيريا واحدة.

عند محاولة دمج المورثة المرغوبة على مستوى البلاسميد، نحصل تجريبيا على نوعين من البلاسميدات : بلاسميدات أدمجت المورثة الموغوبة، و بلاسميدات لم تُدمج المورثة بفعل ارتباط الأطراف الموحدة قبل إدماجها. تمثل الوثيقة أسفله، رسما تخطيطيا للحالتين.

أنواع البلاسميدات المُحصلة بعد محاولة إدماج مورثة مُعينة

من خلال المعطيات أعلاه، يتبين لنا أن البكتيريات المحصل عليها لن تضم كلها المورثة المرغوبة لأننا سنحصل كذلك على بكتيريات تضم بلاسميد عادي (دون مورثة)، و كذلك، بكتيريات لا تضم اي بلاسميد، بينما فقط البكتيريات التي تضم البلاسميد جديد التركيب، هي التي تضم المورثة الموغوبة مما يجعل من الضروري رصدها.

تمثل الوثيقة أسفله، الأنواع الثلاث للبكتيريات المحصل عليها.

أنواع البكتيريات المُحصلة بعد محاولة إدماج مورثة مُعينة

قصد رصد البكتيريات المغيرة وراثيا، يُعتمد على عدة تقنيات، من بينها استغلال خاصية مقاومة المضادات الحيوية بفعل مورثات تتموضع على مستوى البلاسميد.

  • رصد البكتيريا المغيرة وراثيا من خلال خاصية المقاومة لمضاد حيوي :

يضم البلاسميد المستعمل لدمج المورثة الموغوبة مورثتين إضافيتين، إحداهما مسؤولة عن مقاومة مضاد حيوي A، و الأخرى مسؤولة عن مقاومة مضاد حيوي B. كل بكتيريا تضم البلاسميد العادي، تكون مقاومة للمضادين الحيويين A و B.

يتجلى مبدأ هذه التقنية في زرع البكتيريات في أوساط زرع تضم المضادات الحيوية، ثم تحليل النتائج المحصل عليها في كل وسط زرع لتحديد اللمات التي تحتوي على المورثة المرغوبة. توضح الوثيقة أسفله، ظروف و نتائج هذه التجارب.

رصد البكتيريا المغيرة وراثيا من خلال خاصية المقاومة لمضاد حيوي

يُلاحظ على أن المورثة المُدمجة تتموضع وسط المورثة المسؤولة عن مقاومة المضاد الحيوي B، الشيء الذي يؤدي إلى كبح تعبيرها.
البلاسميد جديد التركيب يضم مورثة المقاومة تجاه المضاد الحيوي A، إذن، فالبكتيريات التي تضم هذا البلاسميد ستكون مقاومة للمضاد الحيوي A. من جهة أخرى، فالبلاسميد الجديد التركيب، يعرف كبح المورثة المسؤولة عن مقاومة المضاد الحيوي B، إذن فالبكتيريات الحاملة لهذا البلاسميد ستكون حساسة تجاه المضاد الحيوي B، و لن تستطيع التكاثر في وسط يضم هذا المضاد الحيوي.
المحلول الذي نتوفر عليه في البداية، يضم ثلاثة أنواع من البكتيريات، بكتيريات لا تتوفر على بلاسميد، و بكتيريات تتوفر على بلاسميد عادي، و أخرى تضم بلاسميد جديد التركيب، هذه الأخيرة هي التي نرغب في عزلها. تتم عملية رصد هذه البكتيريات عبر ثلاثة مراحل نلخصها كما يلي :

  • نضع عينة من المحلول في وسط زرع لا يحتوي على أي مضاد حيوي، النتيجة هي نمو مجموعة من اللمات، لا نستطيع تحديد نوع البكتيريات فيها.
  • عند نقل تلك اللمات المُحصلة إلى وسط زرع يضم المضاد الحيوي A، ستنمو فقط البكتيريات التي تضم البلاسميد (لأنها تتوفر على مورثة المقاومة تجاهه)، أما تلك التى لا تضم أي بلاسميد فهي لا تستطيع التكاثر في هذا الوسط. خلال هذه المرحلة نحصل على لمات تضم البلاسميد (اللمات 1 و 2 و 3 و 4)، لكننا لا نستطيع خلال هذه المرحلة، تحديد تلك التي تضم البلاسميد العادي و تلك التي تضم البلاسميد جديد التركيب.
  • عند نقل تلك اللمات المُحصلة إلى وسط زرع يضم المضاد الحيوي B، تنمو فقط البكتيريات التي تتوفر على مورثة مقاومة هذا المضاد الحيوي، هذه البكتيريات هي التى تضم البلاسميد العادي (اللمات 1 و 2). اما البكتيريات ذات البلاسميد جديد التركيب، فلن تتمكن من النمو نظرا لكبح مورثة المقاومة لهذا المضاد الحيوي، و هي اللمات 3 و 4، التي يتم زرعها بعد ذلك حتى يتم تعبير البروتين المرغوب.

يمكن كذلك رصد البكتيريات المغيرة وراثيا من خلال تقنية أخرى و هي استعمال المجسات المشعة.

  • رصد البكتيريا المغيرة وراثيا باستعمال المجسات المشعة :

تعتمد هذه التقنية على رصد المورثة المرغوبة، باستعمال مجسات مشعة، و هي عبارة عن قطع ADN أو ARNm مشعة و مكملة لمتتالية الـ ADN لجزء مميز من المورثة المستهدفة. يتم بعد ذلك تحديد تموضع الإشعاع باستعمال شريط إشعاعي. يدل الاشعاع في الشريط، على موقع تواجد المجسات المشعة، و بالتالي موقع تواجد البكتيريات الحاملة للمورثة المرغوبة. تمثل الوثيقة أسفله أهم مراحل هذا التقنية.

رصد البكتيريا المغيرة وراثيا من خلال استعمال المجسات المشعة


شارك الموضوع

نبذة عن الكاتب

أستاذ الثانوي التأهيلي في مادة علوم الحياة والأرض، يزاول التدريس حاليا بالثانوية التأهيلية إبن خلدون بتيط مليل (نيابة مديونة). حاصل على الإجازة في العلوم النباتية بكلية العلوم ابن امسيك، وحاصل كذلك على الماستر المتخصص في البيوتكنولوجيا ومقاربة الجودة بذات الكلية.

باقي فقرات الفصل :

مناقشة الموضوع

15 تعليق في ”تقنيات الهندسة الوراثية : تلميم المورثة ورصد البكتيريا المغيرة وراثيا“

  1. السلام عليكم ورحمة الله، لو سمحت أستاذي لدي سؤال:
    + تجربة الوثيقة 6 ص 89 في رحاب علوم الحياة والأرض ” رصد البكتيريا المغيرة وراثيا ” باستعمال المضاد الحيوي A والمضاد الحيوي B. هل تحوي خطأ ما أم ماذا؟ لأن هناك بكتيرية تظهر في A ولا تظهر في B مع العلم أن المورثة المقاومة ل B سليمة وشكرا 🙂

    • ليس هناك خطأ، كذلك كل البكتيريات التي ظهرت في A تتواجد في B مع ازدياد لمة واحدة تتواجد في B و لا تتواجد في A و هذه هي البكتيريا المرغوب فيها لأنها عرفت تدمير المورثة A بفعل إدماج المورثة المرغوبة مع كونها مقاومة لـ B مما يؤكد تواجد البلاسميد.

أترك ردا