التركيب الكيميائي للفيروسات
CHEMICAL STRUCTURE OF VIRUSES
إن العديد من مئات القيروسات التي تسبب أمراضاً أًصبحت معروفة لكن بنسب قليلة ومختلفة تلك التي درس تركيبها الكيميائي بدقة والسبب في ذلك إلى أنه لايمكن أجراء العديد ممن التجارب على هذه الفيروسات دون الحاجة لمعرفة المعلومات عنها كافة وخاصة الكيميائية كما أن الدراسات الدقيقة تسلتزم الحصول على الفيروسات في حالة نقية والدراسة الكيميائية للتركيب الفيروسي مهم جداً لكثير من الأبحاث وخاصة الطبية منها ومايتعلق منها بتصنيف الفيروسات والأحياء الجزيئية ووراثة الفيروسات والهندسة الوراثية .
وبعد أثبات التجارب العلمية للفيروسات تبين أن جميع أنواع الفيروسات تتكون كيميائياً من حامض نووي وبروتين والحامض النووي الأهمية الأساسية أذ أنه يحمل كل الصفات للفيروس وطبيعته ولابد لهذا الحامض النووي أن يكون نوعاً واحداً إما (DNA) أو (RNA) ولايوجد النوعان معاً كما في الكائنات الخلوية ويغلف البرويتن الحامض النووي لحمايته من الإنزيمات محللة الحامض النووي أي أن النيوكلييزيس Nucleases ومن العوامل البينية الأخرى.
• تركيب البروتين الفيروسي :البروتين الفيروسي يكون مشتملاً على أربع صور للتراكيب :
1- التركيب الإبتدائي Primary strcutre:
يتكون البروتين أساساً من حموض أمينية Amino acids ترتبط معاً عند مجموعات الأمين Amino groups( NH2) من حامض مجموعة الكربوكسيل COOH من الحامض النووي الثاني مكوناً رابطة ببتيدية peptide bond ومن تجمع الببتيدات معاً يتكون عديد الببتيد polypeptide في صورة سلسلة وأستطاع العالمان TsugitaوFraekel عام 1960م من تحليل التركيب الأولي أي تتابع الحموض الأمينية لبروتين فيروس تبرقش التبغ .
2- التركيب الثانوي Secondary structure:
هو الهندسي Goometrical configuration لسلسة الببتيد مع الأٍشارة لوجود التركيب الحلزوني أو غيابه وأغلب هذا التركيب حلزون ألفا HELIX ويفصل التركيب الحلزوني بتكوين روابط هيدروجينية بين مجموعات CO-NHالمتجاورة .
3- التركيب الثالثي Tertiary structure:
هو نظام طي Folding سلسلة عديدة الببتيد كما يتضح من الدراسة بأشعة X-.
4- التركيب الرابعي Quaternary structure:
هو الوحدات البروتينية المتكررة والعلاقات الفراغية بينها ويوضح نموذج TMVهذا التركيب الرابعي لتبرقش التبغ .
• تحضير البروتين الفيروسي :
لدراسته يلزم أن يكون نقياً وأن يفصل عن الحامض النووي ويسهل ذلك على الفيروسات التي تحتوي على نوع واحد من البروتين بينما يصعب في وجوده أكثر من نوع من البروتين أو في حالة وجود تراكيب كيميائية أخرى غير البروتين النووي أولى الخطوات في فصل البروتين .
هي تفكيك الجزء الرابعي فيتحرر البروتين والطرق الشائعة هي القلوي /أو المنظف Detergentومواد أخرى مثل البولينا Urea والفينول والجوانين هيدروكلوريد Guanine-HCL وكان أستخداماً ناجحاً في بعض الحالات .
ومن الطرق المستخدمة في تحضير البروتين الفيروسي :
1- طريقة القلوي لفرينكل –كونرات Alkali methodof Freenkel-conrat
2- أستخدام الفصل الكهربائي على هلام عديد الأكريلاميد (الجل)
Polyacrylamide gel electrop heresies (PAGE).
• وظائف بروتينات الفيروس Functions of viral proteins:
إن أكثر كتلة للدقيقة الفيروسية هو بروتين قد يصل وزنه إلى 99% وتتلخص بعض وظائف البروتين فيما يلي:
1- يحمي بروتين العلبة أو الغطاء( capsid) الحامض النووي الفيروسي الذي يستقر عميقاً بداخله وتكون هذه الحماية ضد تكسير الحامض النووي بوساطة الأنزيمات المحللة Nauleases وكذا تغيرات البيئة .
2- يعطي الفيروس شكله الظاهري وبناءه المعماري الثابتين .
3- وسيط في عملية الإصابة intermediates in the process of in fection كما أنه كثيراً مايحدد تخصص الفيروس للعائل وذلك عن طريق عملية الإتصال attachment الدقيقة الفيروسية بمكان الإستقبال Receptorsite على سطح الخلية العائلة (كل الفيروسات عدا النباتية ).
4- أنتيجينات Antigen(مستضدات موالدات الضد) : تعد الفيروسات أنتيجينات أجسام غريبة Foreign bodies قوية وذلك راجعاً أساساً لوجود البروتينات الغطاء أو إلى البروتين الدهني (الليبوبروتين )Lipoprotien أو البروتين السكري الموجود على غلاف الدقيقة الفيروسية .
5- بروتينات بعض الفيروسات تلزن كرات الدم الحمراء Soon viral proteins haemagglutinate red blood cells: تسبب بعض الفيروسات تكتلاً Clumping وتجمعاً Aggregation لخلايا الدم الحمراء R.B.C في صورة تشابك Latlice متصل ونوعي .
ويقسم تلازن الفيروسات إلى الأنواع التالية :
A- بعض الفيروسات تحتوي في غلافها على أشواك تلزن Haemagg lutinin spikes مثل الأنفلونزا أو نيوكاسل (شوطة الدجاج) والحصبة Measles.
B- تعد كل الدقيقة الفيروسية ملزناً كما في فيروس سندبيسSindbis وإسهال الأطفال Rota .
C- يسبب التلازن مكوناً داخلياً للدقيقة الفيروسية مثل الفسفوليبيد السائل المستخلص من فيروس جدري الأبقار Vaccinia.
6- بروتينات بعض الفيروسات عبارة عن أنزيمات Some viral proteins are enzymes: كثير من الفيروسات مثل فيروس الجدري وغيرها تحتوي على أنزيمات نوعية أهمها إنزيمات النسخ Transcriptases والتكاثر Replicases والإنزيمات محللة الحموض النووية Nucleases وأنزيم التفسفر Phophokinases.....
• ويوجد من الإنزيمات الفيروسية التركيبية نوعاُ :
A- أنزيمات تكسر Degrade غشاء Membrane أو جدار Wall لخلية العائلة مثل نيورامينيديز Neuraminidase الموجود على سطح فيرس الأنفلونزا .
B- إنزيمات تشارك في تخلق الحامض النووي مثل أنزيم النسخ RNA .Transcriptase في فيروسات ريو وأنزيم البلمرة RNA. Polymerase كما في فيروسات الحصبة وأنزيم النسخ العكسي Reverse-transcripteuse في فيروس سرطان رواس وفيروس (HIV).
-------------------------------------------------------------------------------
7- بعض الفيروسات تسبب تحلل كريات الدم الحمراء Someviruses cause itaemolysis .وينتج عن التحلل تكسير كرات الدم الحمراء مع تحرر الهيموجلوبين الجسم بعدها أن تسترجع الهيموجلوبين الذي يفقده عن طريق الكلى ويضفى لوناً أحمراً عليه كفيروس الحصبة .
8- بعض البروتينات الفيروسية تسبب أندماجاً خلوياً Some viral proteins sause cell fusion : وخاصة تلك الفيروسات التي تتبع عائلة باراميكسو Paramytoviridae مثل فيروس سينداي sendai والحصبة measles.
• ومن الاستفادة من ظاهرة الإندماج الخلوي :
1- في التهجين الخلوي الجسدي somatic cell hybridization-والذي يؤدي إلى ظهور خلايا متباينة الأنواع .
2- تستخدم في أنقاذ الفيروس virusrescue.
3- تستخدم لأنتاج هجين سرطانية Hybridoma وخاصة خلايا الليمفاوية سرطانية من نخاع العظم تسمى مييلوماMyeloma.
& الحامض النووي الفيروسي Viral Nucleic Acid:
1- المكون الأساسي للفيروس هو الحامض النووي وسميت حموضاً لأنها حامضية وتنقسم إلى نوعين هما:
• حامض دي أوكسي ريبوزي (DNA) منزوع الأوكسجين وهو المادة الوراثية الوحيدة في كل الكائنات الخلوية .
• الحامض النووي الريبوزي (RNA) مرسال يحمل الشفرة الوراثية المنسوخة .
2- كل ريبوزوم يحتوي على جزئ من الحامض النووي RNA يسمى RNA المرسال الريبوزي والذي يساعد على تخليق البروتين Proteins synthesis عندما يترصص على جزيئات RNA المرسال في عملية ترجمة Translationدقيقة للشفرات الوراثية Genetic coodes المحمولة على الرسالة الشفرية RNAالمرسال والنسوخة تماماً من DNA .
3- يساعد في تخليق بروتين ثالث من نوع DNA ذلك هو RNA الناقل والتي يوجد منها أنواع تتخطى العشرين (حسب عدد الحموض الأمينية) تنتشر ذائبة في السيتوبلازم .
- وتعد الحموض النووية جزيئات كبيرة Macromoleculws من سلسة أو سلاسل عديدة النيوكليوتيدات Polynucleatids أي نيوكلوتيدات مرتبطة ويتكون كل جزئ من ثلاث مواد أساسية :
1- سكر Sugar.
2- قواعد نيتروجينية Nitrogenous bases.
3- حامض فسفوريك Phophoric acid.
& أما القواعد النييتروجينية Nitrogenous فهي نوعان :
في الحموض النووية الأولى بيورينات Purines والثاني بيريميدينات Primidines والبيورينات إما تكون أدنين Adenine ويرمز له A وإما جوانين Guanine ويرمز له بالرمز G .
أدينين Adenine (6-amino pu) . جوانين Guanine( 2-amino-6oxypurine).
والبريميدينات الأساسية هي :
1- السيتوسين (S).
2- الثايمين (T).
3- اليوراسيل(U) .
كما يوجد نوعان شاذان هما 5- هيدروكسي مثيل سيتوسين و5- هيدروكسي ميثيل يوراسيل والتي تحل محل السيتوسين في DNA بعض اللاقمات البكتيريا وتسمى النيوكليوتيدات حسب قاعدة البيورين أو البريميدين .
& تحضير الحامض النووي الفيروسي
Preparation of Viral Nucleic Acid
• طريقة فرينكل وكونرات المحورة سنة 1957م .
وفيها يمكن تحضير RNA لفيروس تبرقش التبغ TMV وبعض الفيروسات المشابهة ويسخن فيها 20 ملجم / مل من الفيروس النقي في الماء عند درجة حرارة 55م في حمام مائي بضبط الأس الهيدروجيني عند 8,8 بواسطة الصودا الكاوية المخففة ويخلط الحجم نفسه من دوديسيل فوسفات الصوديوم (SDS) بعد أن يضبط الأس الهيدروجيني إلى 8,8 عند 55م مئوية أو يضل هذا الخليط مدة 5 دقائق أذ يفقد المخلوط عتامته PALESSENCE بعدها تخفض درجة حرارته بسرعه حتى درجة حرارة الغرفه (23م) ثم يضاف 0,5 حجم من كبريتات الأمونيوم وبعد نحو 10 دقائق يرسب البروتين عند 50-100 ألف لفة في الدقيقة بجهاز الطرد المركزي كراسب تم تعاد إذابته في حجم قليل من الماء ويرسب ثانية بإضافة حجمين من الكحول ويكرر هذا مرتين ثم يدار عند طرد مركزي قدره 100 ألف لفه / دقيقه .
• طريقة سميث سنه 1960م للحصول على DNA فيؤروس بولبيوما Polyoma virus DNA :
يضاف حجمان متساويان من الفيروس و10% SDS في اس هيدروجيني 7 وتسخين لمدة ساعتين عند درجة حرارة 65م مئويه وبعد أضافة خلات الأمونيوم (0,1N=0,1ع) يترسب DNA بإضافة حجمين من الأيثانول ويذاب الراسب في (ع0,1=0,1N) من خلات الأمونيوم ويرسب بالكحول وتكرر عملية الإذابه والترسيب مرتين .
• تحليل القواعد النيتروجينية للحامض النووي
Byacid hydrolysis paper chromatography :
1- تحليل RNA بالتحليل الحامضي وكروماتوجراف الورق .
2- تحليل DNA Analysis : يستخدم 70% من حامض البركلوريك Perchioric أو 88% من حامض الفورميك Formic (منفصلاً ) حيث نلاحظ بالنهاية أن ترتيب القواعد يكون كما يلي :
جوانين أدنيين سايتوسين ثايمين .
1.
صورة تبين التركيب الكيميائي للدنا.
• خواص الحامض النووي الدي أكسي ريبوزي (DNA) .
- مادة وراثية Deoxy ribo nucleic acidis agentic material : يعد جزئ الDNA جزئ الوراثة في جميع الكائنات الخلوية وكذلك بعض أنواع الفيروسات إلا أنواعاً أخرى من الفيروسات يكون فيها الحامض النووي الريبوزي RNA هو المادة الوراثية بما يجعلها في أغرب موضع بالنسبة للمادة الوراثية ويميزها عن سائر الكائنات الخلوية .
- DNA حلزون مزدوج DNA double helis أستطاع جيمس واطسون وفرانسينركريك سنه 1953م تحديد التركيب الثلاثي البعد لجزئ DNA وبذا تمكنا من تحديد آلية تكاثره Replication فعندما حللا صوراً تشتت أشعة X-RAY لألياف DNA مأخوذ بواسطة كل من روزالند فرانكلين Rosalind Franklin وموريس ولكنز Maurice Wilkins أمكنهما وضع نظام Model لتركيب DNA كما يلي :
A- تلتف Coil سلسلتان حلزونيتان Helical من عديد النيوكليوتيدات Polynucleotides حول محور Axis عام . وتترتب هاتان السلسلتان في أتجاهين متضادين Antiparallel .
B- توجد البيورينات والبريميدينات في داخل الحلزون بينما تترتب مجموعات الفوسفات وجزيئات السكر دي أوكسي ريبوز خارجه .
C- قطر الحلزون 20A0 أنجستروم Angstrom وتفضل القواعد المتجاورة بمسافه قدرها 3,4 A0 أنجستروم على طول المحور .
D- ترتبط السلسلتان معاً بروابط هيدروجينية Hydrogen bouds بين أزواج pairs القواعد ويزدوج الأدنين دائماً مع الثايمين والجوانين مع السايتوسين .
E- لايتقيد تتابع القواعد النيتروجينية على طول سلسلة عديدة النيوكليوتيدات بأية طريقة . كما أن التتابع الدقيق للقواعد يحمل المعلومات الوراثية وأهم نقطة في حلزون الDNA المزدوج هي التخصص المحدد لأزدواج القواعد .
• السلاسل المكملة تعمل قوالب لبعضها بعضاً في تكاثر DNA
The complementary chains actas templates for each otherin DNA replieation :
بعد أن أكتشف واطسون وكريك نظام تركيب لجزئ DNA بشهر واحد قدما عام 1953م أقتراحاً بآلية تكاثر DNA فإذا عرف الترتيب الدقيق للقواعد على السلسلة الثانية تبعاً للتخصص النوعي للإزدواج ولذا فأن أي سلسلة تكون مكملة للأخرى وهذه الخاصية توضح كيف يتكاثر جزئ (DNA) إلى زوج منم القوالب Templastes كل منهما مكمل للآخر .
• تكاثر DNA نصف المحافظ DNA Replication is semicons ervative:
أقترح واطسون وكريك أن أحد خيطي كل من جزيئي DNA البنويين يتخلق من جديد بينما يكون الآخر مستمداً من الجزئ (الأصلي) هذا التوزيع للذرات الأبوية يسمى نصف المحافظ Semiconservative .
• جزيئات DNA طويلة جداً DNA molecules are very long :
من بين خواص DNA المميزة هي طوله إذ أن الكروموسوم البكتيريا القولونية عبارة عن جزء واحد من DNA الحلزوني المزدوج والذي يتكون من 3,4 مليون من القواعد النيتروجينية المزدوجة ويصل وزنه الجزيئي إلى 2,3*10أس6 دالتون .
• بعض جزيئات DNA دائرية Some DNA molecules are circular:
بين أن المجهر الألكتروني أن جزيئات DNA من مصادر عدة تكون دائرية مثل البكتريا القولونية E.COLI وفيروسات بوليوما والسرطان الحلمي ولاقم البكتريا 174-&X حيث تعني & فاي أكس وغيرها . ومصطلح دائري يعني أستمرارية سلسلة DNA وليس المقصود الشكل الهندسي وجزيئات DNA في داخل الخلية Invive لابد أن تكون ذات شكل منضغط مكموس compact.
• بعض الفيروسات تحتوي على DNA عبارة عن خيط مفرد على الأقل في جزء من دورة حياتها The DNA few viruses contains single-stranded forat least apart of their life cycle:
ليست كل خيوط DNA دائماً مزدوجة Stranded-double فقد أكتشف ربورت سنشيمر Robert sensheimer أن DNA في لاقم البكتيريا فاي أكس -174 (174-&X) وهو فيروس صغير يصيب البكتيريا القولونية عبارة عن خيط مفرد كما أن نتائج عدة أدت إلى هذا الإستنتاج الغريب :
أولها / أن نسبة القواعد في هذا الفيروس لاتتماشى مع القاعدة C=G , T=A.
ثانيهما / أن محلولاً من DNA الفيروسي يكون أقل في اللزوجة من محلول له نفس التركيز من DNA للبكتيريا القولونية كما أن الخواص الهيدرودينامية Hydrodynamic DNA للفيروس تماثل البوليمر الملتف عشوائياً على عكس هيدرودينامية DNA ذي الخيط المزدوج التي تسلك كقضيب صلب .
ثالثهما / أن المجموعات الأمينية لقواعد DNA مزدوج الخيط تتفاعل بسرعة مع الفورمالدهيد بينما لاتتأثر به قواعد DNA مزدوج الخيط ولقد أثار DNA كخيط مفرد شكوكاً حول عمومية نصف التكاثر نصف المحافظ المقترح بوساطة واطسون وكريك ومع هذا فلم يمض وقت حتى أكتشف سنشمير أن DNA اللاقم البكتريا (فاي -174) يكون خيطاً مفرداً في فترة واحدة من دورة حياته .أذ أن وجد أن البكتيريا القولونية المصابة بهذا الفيروس تحتوي على شكل مزدوج من خيط DNA لهذا الفيروس ويسمى DNA بالشكل التكاثري أو الوسيط التكاثري Replicative form intermediate(RF) لأنها تعمل كقالب لتخليق DNA خلقة الفيروس .
ومن الأمثلة الأخرى على هذه الفيروسات فيروس بارفو Parvo virus(الذي يكمن في الجرذان) وفيروس دنسو Denso virus الذي يصيب الحشرات وفيروس مذنب الأدنوا Adeno associated virus الذي يحتاج لوجود فيروس الأدنوا وكلها نابعه لعائلة بارفو Parvov vi وفيروس جيميني Gemini الذي يصيب النباتات .
• أكتشاف أنزيم مبلمر DNA Discovery of DNApolymerase :
بحثاً عن أنزيم يخلق DNA استطاع ارثركوربنرج ورفاقه سنه 1955م أن يتسألوا 3 أسئلة ؟
1- ماهي الأصول المنشطة Activated precursors DNA؟
وأستطاعوا أن يقرروا بأن دي أكسي ريبونيوكليوسيدات ثلاثي الفوسفات Deoxyribon ueleosides triphosphates هي الوسائط Intermediats النشيطة في تخليق DNA وكان مبيناً غبى دليلن :
1- أن مسارات التخليق الحيوي للبيورين والبريميدين تؤدي إلى تكوين نيوكليوسيد -5فوسفات Nuclesid-5-phas وليس إلى نيوكليوسيد-3 فوسفات Nuleoside 3 phosphate.
2- أن أدينوسين ثلاثي الفوسفات ATP هو الوسيط النشيط في تخليق رابطة بيروفوسفات Pyrophasphate bond في المرافقات الأنزيمية مثل COA,FAD,NAD+.
2- ماهو الدليل على تخليق DNA ؟
بأستخدام أصول النيوكليوتيدات المشعه فإن شمولها في DNA يمكن الكشف عنه كمادة تترسب بالحامض مثل ثلاثي كلوروحامض الخليك (TCA) Trichloro acetic acid ينما يبقى في المحلول أصول النيوكليوتيدات الحرة .
3- مانوع الخلايا التي يجب تحليلها ؟
فضلت البكتيريا القولونية E.COLI على مستخلصات الخلايا الحيوانية لأنها تعطي جيلاً كل 20دقيقة كما يمكن الحصول على كميات كبيرة منها .
ويتطلب أنزيم مبلمر DNA هذه المكونات لتخليق سلسلة DNA:
1- كل الأربع دي أكسي نيوكليوسيد -5ثلاثي الفوسفات أي dTTp,dcTP,dGTp,dATp, وكذلك المغنسيوم Mg++.
2- يضيف الأنزيم الدي أوكسي ريبونيوكليوتيدات إلى الطرف 3-OH من خيط DNA سابق وجودة أو (RNA) وبمعنى آخر لابد من وجود سلسلة بادئ Primer chain ذات مجموعة 3-OH حرة .
3- وجود قالب DNA trmplate أساسي.
ويمكن القالب أن يكون خيطاً مفرداً أو مزدوجاً من DNA والأخير يكون قالباً فعالاً فقط عندما يتكسر هيكل السكر والفوسفات عند موضع أو أكثر , ويساعد أنزيم مبلمر DNA في أستطالة السلسلة Chain elongation بمهاجمة نواة Nueleophihic attack طرف بادئ عند ذرة الفسفور من النيوكليوسيدة ثلاثية الفوسفات الداخلة في التفاعل .
• يأخذ بلمرة DNA تعليماته في قالب
DNA template takes instructions from atemplate :
يساعد أنزيم بلمرة DNA تفاعل تكوين رابطة ثنائي إستر الفوسفات أذا كانت النيوكليوتيدة مكملة للقاعدة الموجودة على خيط القالب وتبعاً للنتائج التجريبية التالية فأن أنزيم بلمرة DNA يأخذ تعليماته من القالب .
A- لايتم تخليق DNA بكفاءة إلا في وجود الأربع نيوكليوسيدات ثلاثية ثلاثية الفوسفات وقالب DNA .
B- يمكن للأنزيم أن يدخل اليوراسيل و5برومويوراسيل 5-bromouracel حالاً مكان الثايمين وكذلك إحلال هيبوزانثين Hypoxanthine بدلاً من الجوانين وليس العكس وهذه القواعد تسمى المتشابهات Anaalogues.
C- يعتمد تركيب القواعد في DNA المخلق حديثاً على طبيعة القالب . مثل نفس نتائج DNA القالب ذي الحلزون المزدوج .
D- أنه لايزال من الصعب تحديد تتابع القواعد على طول خيط DNA ومع هذا يمكن تحليل أقرب المتجاورات من القواعد ال16 لثنائيات القواعد مثل AA,AT,AC,AG .
• فهل هذا النشاط الذي ينتج عنه التحليل الأنزيمي الخارجي للحامض النووي هو جانب سيئ في الأنزيم أم أن له وظيفة بيولوجية ؟
• * أثبتت التجارب أن هذه الوظيفه التحليلية الأنزيم تقوم بإزاله غلطات أو عدم تطابق Mistakes or Mismatched النيوكليوتيدات التي تبلمرت خطأ من جزئ DNA قبل الأستمرار في عملية البلمرة وهذه القدرة التحليلة ليس لها أثر بالنسبة للتخليق الصحيح .
• يبدأ تتكاثر DNA عند منشأ مميز ويتقدم تتابعياً في الأتجاهات المضاده
DNA replication starts at uniqueoringin and proceeds sequentially in opposite direction :
عملية تخليق الDNA متناهية التنظيم فأن موضعاً نوعياً للبداية Site specific initiation لابد من تحديده من قبل وعلى هذا فأن التكاثر :
1- يبدأ من موضع مميز يسمى نقطة البداية لحين محدد .
2- يتقدم في أتجاهين متضادين في الوقت نفسه وبالسرعه نفسها أي يوجد شوكتي تكاثر :واحدة تتحرك في أتجاه عقارب الساعه والثانية عكسه .
3- تتقابل الشوكتان المتكاثرتان عند نقطة مقابله لنقطة البداية هذا بالنسبة للكروموسومات الدائرية أذ يكون هناك التكاثر فيها متشابهاً لما سبق وكذلك بالنسبه لنموذج حلزون DNA الخيطي .
• يخلق DNA كقطع يتم وصلها
DNA synthesized as fragments which the jouned :
بالنظر للمراحل الأنزيمية عند شوك التكاثر نجد أن خيطي DNA الأبوي كليهما يعملان كقوالب لتخليق DNA الجديد ونحن نعلم أن هذين الخيطين متوازيان عكسياً Antiparallel ومن ثم فأن الأتجاه العام لتخليق DNA لابد أن يكون في الأتجاه
5َ 3َ لخيط بنوي واحد ويكون في الأتجاه 5َ 3َ للخيد البنوي الثاني ومع هذا فأن الثلاثة إنزيمات المبلمرة DNA تخلق DNA في الأتجاه 5َ 3َ فقط وليش 3َ 5َ .
حدث هذا بأستطاعة العالم أوكازاكي Okazki fragments أن يثبت أن كميات كبيرة منDNA المختلف حديثاً توجد في قطع صغيرة كل قطعة منها نحو 1000نيوكليوتيدة مما يطلق عليها الآن قطع أوكازاكي والتي توجد لحظياً Momentanily مجاورة لشوكة التكاثر وبتقدم التكاثر توصل تلك القطع تشاركياً Covalenilly في سلسلة بنوية طويلة بوساطة أنزيم اللحام (الليجيز Ligas) ولذلك فأن التكاثر DNA بعد عملية غير متصلة Discontinuaus process .
& ولمراجعة ماسبق أنظر النماذج التي رسمها واطسون في كتابه
Molecular Bioliogy of the Gene 1976 .
• يبدأ تخليق DNA بوساطة RNA
Dnasynthesis primedby :
كيف يبدأ تخليق DNA ؟ تذكر أن أنزيمات بلمرة DNA الثلاثة تحتاج إلى بادئ Primer به مجموعه 3َ-OH حرة لبدء Initiation تخليق DNA فما البادئ في الخلية (Inviro) واوضحت الأبحاث الحديثة أن تخليق (RNA) ضروري لبدء تخليق DNA ولقد وضع ذلك أن :
1- أنزيم مبلمرPolymerase يخلق قطعة صغيرة على DNA نحو (1000 نيوكليوتيدة ) تكون مكملة لأحد خيطي DNA (القالب) وعلى عكس أنزيم مبلمر DNA فأن أنزيم مبلمر RNA لايحتاج إلى بادئ لبداية تخليق عديد النيوكليوتيدات .
2- تعمل مجموعة 3َ-OH الطرفية في سلسلة RNA كبادئ لتخليق DNA الجديد (نحو 1000 نيوكليوتيدة ) .
3- بعد ذلك يتحلل RNA البادئ وتترك ازالة هذا البادئ فراغات Gaps تملاء بوساطة إنزيم مبلمر DNA.
• عديد من البروتينات اللازمة لتخليق DNA
Many Proteins are synthesis DNA Afor required:
إن تكاثر DNA عملية معقدة وعلاوة على وجود أنزيمات مبلمرة DNA ومبلمر RNA ومربًطة DNA DNA-LIGASE. فأن أنواع أخرى من البروتين تشارك في هذه العملية أذ أن في الخلية البكتيرية (البكتيريا) يوجد أكثر من 20 بروتيناً تكون ضرورية لتكاثر DNA واحد منها إنزيم محلل الحامض النووي داخلياً Endonuclease أذ ان DNA الدائري في بعض الفيروسات لايمكن أن يؤدي وظيفته كقالب لأنه في شكل خيطين لايمكن أن يتفككا وينفصلا ولذا فأن أنغلاق الهيكل على الأقل في خيط واحد يكون ضرورياً لبداية التكاثر DNA.
الأسئلة والتمارين للفصل الرابع لمقرر علم الفــــــيــــــروســــــات :
1- ماالأساس العلمي الهام لمعرفة التراكيب الكيميائية وخاصة في المجالات الطبية ؟
2- بعد تأكيد الأبحاث العلمية للفيروسات مالبيان العلمي الذي شمل جميع أنواع الفيروسات بتركيبها الكيميائي الأساسي؟
3- بين علمياً التراكيب البروتينية للفيروس ,قم بتعدادها ومثل على كل تركيب بمثال للفيروس الذي يشمل عليه التركيب؟
4- أشرح علمياً طريقة التحضير للبروتين الفيروسي ومالأساس المهم حتى سهل عليه للفيروسات ذات النوع البروتيني الواحد , واذكر أثنين من الطرق الشائعة لتحرير البروتينات الفيروسية ؟
5- أملاء الفراغات التالية بمصطلحاً علمياً مناسباً :
1- أكثر الكتلة الدقيقة للفيروس هو ...........................ويصل وزنه حوالى ..................................
2- من وظائف البروتينات الفيروسية ........................و..............................و........................................
3- يقسم تلازن الفيروسات لعدة أنواع وأصل المعنى العلمي للتلزن هو .......................................................................ويقسم لثلاثة أنواع هي .......................................و................................و............................
4- تعد بروتينات بعض الفيروسات بأنها عبارة أنها أنزيمات وتحتوى على أنزيمات نوعية أهمها ........................................و.........................والإنزيمات ..................................وأنزيمات ............................................
5- بعض البروتينات الفيروسية تسبب أندماجاً خلوياً وخاصة تلك الفيروسات التي تتبع لعائلة باراميكسو والمثال الفيروسي عليها هو ................................. ومن طرق الإستفادة من ظاهرة الإندماج الخلوي: 1......................................................2........................................
6- المكونات الأساسية للحموض النووية هي ................................و....................و...........................................
7- أما القواعد النيتروجينية ......................................و............................
6- عدد طرق تحليل القواعد النيتروجينية للحامض النووي ؟
7- تطرق للشرح العلمي المكتمل لعملية تخليق الحامض النووي DNA بوساطة RNA؟
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق