معلومة

لماذا تسمى البلازميدات البلازميدات؟

لماذا تسمى البلازميدات البلازميدات؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

علمت من هذا الموقع (https://www.etymonline.com/word/plasmid) أن كلمة "بلازميد" هي مزيج من "بلازما" + "معرف" ، حيث تعني كلمة "معرف": تنتمي أو مرتبطة.

لكنني لا أفهم كيف ترتبط البلازميدات بالبلازما على الرغم من وجودها داخل سيتوبلازم الخلية البكتيرية وليس داخل الدم / البلازما


على الرغم من وجودها داخل الخلية البكتيرية السيتوبلازم

بلازما له معاني عديدة في علم الأحياء. السيتوبلازم هو نوع من البلازما.

تخبرنا رحلة سريعة إلى ويكيبيديا أن المصطلح بلازميد تم استخدامه لأول مرة بواسطة Joshua Lederberg في علم الوراثة الخلوية والتكافل الوراثي. يبدو أنه صاغ المصطلح بلازميد للتوفيق بين العديد من المصطلحات المستخدمة لوصف الحمض النووي خارج الصبغيات ، في ذلك الوقت.

لقد تركت هذه المناقشات عددًا كبيرًا من المصطلحات على غير هدى: البنجينات ، والخلايا الحيوية ، والبلازما ، والبلاستوجينات ، والكوندريوجينات ، والجينات الخلوية والطفيليات ، التي فقدت فائدتها الأصلية بسبب تراكم دلالات غامضة أو متناقضة. في خطر الإضافة إلى هذه القائمة ، أقترح البلازميد كمصطلح عام لأي محدد وراثي خارج الكروموسومات. قد يكون البلازميد نفسه بسيطًا وراثيًا أو معقدًا. في بعض الأحيان ، سيتم التأكيد على المرجع النووي للمصطلح العام جين على أنه كروموجين ...


بلازميد

أ بلازميد هو جزيء DNA صغير خارج الصبغيات داخل خلية مفصول ماديًا عن الحمض النووي الصبغي ويمكنه التكاثر بشكل مستقل. توجد بشكل شائع على شكل جزيئات DNA دائرية صغيرة مزدوجة الشريطة في البكتيريا ، ومع ذلك ، توجد البلازميدات أحيانًا في الكائنات البدائية والكائنات حقيقية النواة. في الطبيعة ، غالبًا ما تحمل البلازميدات الجينات التي تفيد بقاء الكائن الحي وتمنح ميزة انتقائية مثل مقاومة المضادات الحيوية. في حين أن الكروموسومات كبيرة وتحتوي على جميع المعلومات الجينية الأساسية للعيش في ظل ظروف طبيعية ، فإن البلازميدات عادة ما تكون صغيرة جدًا وتحتوي فقط على جينات إضافية قد تكون مفيدة في مواقف أو ظروف معينة. تُستخدم البلازميدات الاصطناعية على نطاق واسع كناقلات في الاستنساخ الجزيئي ، مما يؤدي إلى تكرار تكرار تسلسل الحمض النووي المؤتلف داخل الكائنات المضيفة. في المختبر ، يمكن إدخال البلازميدات في الخلية عن طريق التحول.

تعتبر البلازميدات نسخ، وحدات من الحمض النووي قادرة على التكاثر بشكل مستقل داخل مضيف مناسب. ومع ذلك ، فإن البلازميدات ، مثل الفيروسات ، لا تُصنف عمومًا على أنها حياة. [1] تنتقل البلازميدات من بكتيريا إلى أخرى (حتى من نوع آخر) في الغالب من خلال الاقتران. [2] يعتبر هذا النقل للمادة الوراثية من مضيف إلى مضيف إحدى آليات النقل الأفقي للجينات ، وتعتبر البلازميدات جزءًا من الجوال. على عكس الفيروسات ، التي تغلف مادتها الجينية بطبقة بروتينية واقية تسمى القفيصة ، فإن البلازميدات عبارة عن دنا "عاري" ولا تشفر الجينات اللازمة لتغليف المادة الجينية لنقلها إلى مضيف جديد ، ومع ذلك ، فإن بعض فئات البلازميدات تشفر الاقتران " الجنس "ضروري لنقلهم. يختلف حجم البلازميد من 1 إلى أكثر من 200 كيلو بايت ، [3] ويمكن أن يتراوح عدد البلازميدات المتطابقة في خلية واحدة في أي مكان من واحد إلى الآلاف في ظل بعض الظروف.


أنواع البلازميدات

يمكن تصنيف البلازميدات إلى فئات مختلفة ، لكن التصنيف الأكثر شيوعًا يعتمد على وظائفها. وفقًا لذلك ، يتم تقسيمها إلى 5 أنواع مختلفة - بلازميدات الخصوبة ، بلازميدات المقاومة ، بلازميدات القولون ، بلازميدات الفوعة والبلازميدات الأيضية أو المتحللة.

لا تحتوي الخلايا البكتيرية على أجناس ، ولكن تحتوي الخلايا البكتيرية بلازميدات الخصوبة، أو البلازميدات F ، يمكن أن تشكل الشعيرات ، وهي هياكل صغيرة تشبه الأنبوب ، وتتصل بخلية مجاورة. هذا يسمح بنقل المادة الوراثية من الخلية إلى جارتها. لذلك ، فإنه يمنح حالة & ldquomale & rdquo لتلك الخلية البكتيرية في عملية تسمى الاقتران.

بلازميدات المقاومة تحتوي على الجينات التي تمنح تلك الخلية مقاومة للمضادات الحيوية ، أو غيرها من المواد المثبطة للنمو. عادة ما تنتج الخلايا التي تحتوي على بلازميدات R مواد يمكنها تدمير العامل المثبط ، وبالتالي زيادة معدل بقائها. في بعض الأحيان ، يمكن أن تنتشر هذه البلازميدات على نطاق واسع في غضون جيل. كما هو متوقع ، هذه البلازميدات R ليست مواتية للإنسان أو للحيوانات الأخرى التي يمكن أن تكون هذه الخلايا مسببة للأمراض.

كول بلازميدات هي فئة مثيرة للاهتمام من البلازميدات. هذه تمنح مضيفها القدرة على قتل الكائنات الحية الأخرى من نوعها. يرمز كولون بلازميدات للمواد التي يمكن أن تدمر البكتيريا الأخرى عن طريق زيادة نفاذية غشاء الخلية ، والتأثير على الحمض النووي أو الحمض النووي الريبي ، وما إلى ذلك ، ومع ذلك ، لا يمكن استخدام هذه المهارات إلا من قبل البكتيريا ضد الأنواع المماثلة. على سبيل المثال، بكتريا قولونية يحتوي على البلازميدات القولونية التي تنتج الكولسين. لا يمكن استخدام هذه إلا لقتل سلالات أخرى من بكتريا قولونية. تنتج بعض البلازميدات أيضًا البكتريوسينات ، والتي يمكن استخدامها لقتل الكائنات الحية التي تنتمي إلى المعوية محيط.

الاقتران (مصدر الصورة: ويكيميديا ​​كومنز)

النوع التالي من البلازميدات هو ضراوة البلازميدات. كما يمكنك أن تستنتج من الاسم ، فإن هذه البلازميدات توفر أو تزيد من عامل ضراوة البكتيريا. الفوعة هي مقياس لمدى ضرر الكائن الحي. على سبيل المثال ، ليست كل سلالات بكتريا قولونية خطيرة ومسببة للأمراض ، ولكن هناك بعض الأنواع التي تمتلك بلازميدات ضراوة ويمكن أن تسبب أمراضًا مثل الإسهال.

النوع الأخير من البلازميدات هو البلازميدات الأيضية أو المتحللة. هذه تعطي الخلايا القدرة على تكسير مواد مثل السكريات ، أو التولوين ، إلخ. يمكن أن تكون هذه البلازميدات مفيدة جدًا للخلية. على سبيل المثال ، قد تكون الخلية قادرة على تحطيم مادة معقدة إلى جزيئات أبسط ، والتي يمكن أن تكون مصدرًا للطاقة القابلة للاستخدام للخلية.


نظم النسخ المتماثل البلازميد والتحكم فيها

الفصل 2: ​​إتيرون بلازميدات

بلازميدات الأتيرون هي عناصر وراثية خارج الصبغية يمكن العثور عليها في جميع البكتيريا سالبة الجرام. على الرغم من حقيقة أن هذه البلازميدات تجلب مقاومة للمضادات الحيوية للبكتيريا المضيفة ، إلا أنها يمكن أن تجلب أيضًا ميزات أخرى ، على سبيل المثال ، الجينات لتحلل مركبات معينة أو إنتاج السموم. تمتلك بلازميدات الأترون تكرارات موجّهة مميزة تقع ضمن أصل بدء النسخ المتماثل والتي تسمى التكرارات. أصبحت هذه البلازميدات أنظمة نموذجية للتحقيق في الآليات الجزيئية لبدء تكرار الحمض النووي ولتحليل آليات التحكم في عدد نسخ البلازميد في الخلايا البكتيرية. قدم هذا البحث فهمنا الأساسي لبيولوجيا البلازميد والعلاقة بين DNA البلازميد والخلايا المضيفة. تعتمد آليات التحكم التي تستخدمها بلازميدات iteron على معقدات البروتين النووي التي شكلها بروتين بدء النسخ المتماثل المشفر بالبلازميد (Rep). تتفاعل بروتينات Rep مع iterons ، والتي تبدأ عملية تخليق DNA البلازميد ، لكن بروتينات Rep قادرة أيضًا على تكوين مجمعات مع iterons ، مما يثبط عملية بدء النسخ المتماثل. هذا التثبيط يسمى "تكبيل اليدين". أيضًا ، يمكن أن يتفاعل بروتين Rep مع التسلسلات المتكررة المقلوبة ، مما يتسبب في قمع نسخي تلقائي. أخيرًا ، تؤثر أنظمة بروتينات chaperone المختلفة والبروتياز على نشاط Rep ، وبالتالي ، استقلاب DNA البلازميد الكلي.

الفصل 3: آليات تكرار ثيتا بلازميد

تم استخدام البلازميدات كنماذج ملائمة لدراسة الآليات الجزيئية للنسخ المتماثل وإصلاح الحمض النووي نظرًا لصغر حجمها وقابليتها للاستغناء عن المضيف وسهولة التلاعب بها. بالإضافة إلى ذلك ، تعد البلازميدات عاملين أساسيين في تطوير ونشر مقاومة الأدوية ولتطور التفاعلات المعقدة مع مضيفي الحيوانات أو النباتات. لذلك فإن فهم تكرار البلازميد وصيانته له آثار عملية كبيرة على العيادة والمعالجة الحيوية.

الفصل 4: تكرار الدائرة المتدحرجة البلازميد

تستمد السمات الرئيسية التي تميز تكرار الدائرة المتدحرجة (RCR) (انظر الشكل 1 أ) من آلية البدء الفريدة الخاصة بها ، والتي تعتمد على الانقسام الخاص بالتسلسل ، في موقع نيك لأصل الخيط المزدوج (dso) ، لواحد من خيوط DNA الأبوية بواسطة بروتين Rep البادئ. يولد هذا الانقسام نهاية 3′-OH تسمح لبوليمرات الحمض النووي للمضيف ببدء النسخ المتماثل الرئيسي للخيط. لذلك ، فإن بدء RCR يتحايل على تخليق RNA التمهيدي المطلوب في جميع الأنماط الأخرى لتكرار الحمض النووي الدائري المزدوج الشريطة (dsDNA). يحدث استطالة الخيط الرئيسي حيث يتم فك اللولب المزدوج الأبوي بواسطة هليكاز DNA المضيف ويتم تغطية الشريط غير المشقوق غير المشقوق ببروتين ربط الحمض النووي أحادي السلسلة. نظرًا لأن الحمض النووي الناشئ يرتبط تساهميًا بالحمض النووي الأبوي ، فإن إنهاء جولة من تكرار الخيط الرئيسي يعني حدوث انقسام جديد في موقع نيك المعاد تكوينه. يُفترض أن يتم تحفيز هذا التفاعل بواسطة نفس جزيء Rep الذي نفذ الانقسام الأولي وظل مرتبطًا بنهاية 5 ′ من الشريط الأبوي أثناء السفر مع شوكة النسخ المتماثل. ثم يحدث الأسترة العابرة التي تنضم إلى الطرف 5 إلى الطرف 3 المتولد في انشقاق الإنهاء ، ويطلق الخيط الأبوي النازح باعتباره DNA دائريًا أحادي الجديلة (ssDNA). يعمل هذا الوسيط التكراري كقالب لتركيب الخيط المتأخر ، والذي يعتمد فقط على الإنزيمات المشفرة بالمضيف ويبدأ من منطقة شديدة التنظيم من ssDNA ، يُطلق عليها أصل الخيط المفرد (sso).

الفصل الخامس: تكرار وصيانة Phage-Plasmid N15 الخطي

يجب أن تستخدم جميع الخلايا ذات الكروموسومات الخطية آليات خاصة لتكرار النهاية القصوى لكروموسوماتها ، نظرًا لأن بوليميرات الحمض النووي وحدها غير قادرة على أداء هذه الوظيفة (1). تحتوي معظم حقيقيات النوى على دنا مفتوح النهايات وتستخدم إنزيمات "تيلوميراز" خاصة لهذا الغرض ، ولكن هناك حلول أخرى تضمن التكرار الكامل للحمض النووي الخطي: تحضير البروتين وإعادة التركيب ودبابيس الشعر الطرفية المغلقة تساهميًا (تمت مراجعتها في المرجع 2). تمتلك بدائيات النوى عادةً بلازميدات دائرية وكروموسومات ، ولكن من المعروف أن أمثلة على النسخ المتماثلة الخطية معروفة. تنتمي البكتيريا Bacteriophage N15 إلى مجموعة صغيرة من الكائنات الحية المعروفة بتكاثرها كدنا خطي مع تيلوميرات مغلقة تساهميًا. إلى جانب N15 والبلازميدات ذات الصلة ، لا يُعرف سوى عدد قليل من الأمثلة على هذه النسخ المتماثلة من البكتيريا ، بما في ذلك البلازميدات الخطية والكروموسومات الشائعة في جنس اللولبية Borrelia (3-5) وواحد من الكروموسومات من Agrobacterium tumefaciens (6 ، 7) ). في هذه المراجعة سألخص العمل الأكثر صلة على N15 والعاثيات ذات الصلة ، مع التركيز بشكل خاص على آلية النسخ المتماثل ، وتوليد تيلوميرات دبوس الشعر ، والتحكم في اللايسوجين ، وصيانة البلازميد.

الفصل 6: التحكم في النسخ المتماثل للبلازميد بواسطة RNAs المضادة للحساسية

تم التركيز على الحمض النووي الريبي التنظيمي الصغير (sRNAs) من الكروموسومات البكتيرية في عام 2001 ، عندما اكتشفت مجموعتان بشكل مستقل العديد من الحمض النووي الريبي الصغير من المناطق الجينية لجينوم الإشريكية القولونية من خلال مزيج من الأساليب الحسابية والتجريبية (1 ، 2). حتى الآن ، تم العثور على & gt140 sRNAs في الإشريكية القولونية والمئات في الأنواع بدائية النواة الأخرى ، ويقدر أن متوسط ​​الجينوم البكتيري يشفر ≈200 إلى 300 منظم ريبوريتور (3 ، 4). يمكن تصنيفها إلى sRNAs - و sRNAs المشفرة - و sRNAs التي تعمل من خلال ربط البروتين ، ووحدات RNA الحسية مثل موازين الحرارة RNA والمفاتيح الريبية.

الفصل السابع: السلوك الطوبولوجي لبلازميد DNA

تعد طوبولوجيا الحمض النووي عاملاً حاسمًا في جميع العمليات الصبغية في الجسم الحي ، بما في ذلك تكرار الحمض النووي ، ونسخ الحمض النووي الريبي ، وإعادة التركيب المتماثل ، وإعادة التركيب الخاص بالموقع ، وإصلاح الحمض النووي ، وتكامل الأشكال الوفيرة والمتميزة ميكانيكيًا للعناصر القابلة للنقل. يمكن أن تكون البلازميدات أدوات لا تقدر بثمن لتحديد الآليات الديناميكية للبروتينات التي تشكل الحمض النووي ، وتنظيم بنية الكروموسوم ، وتوجيه حركة الكروموسوم داخل الخلايا الحية. تشمل مزايا البلازميدات سهولة عزلها والقدرة على قياس عقدة الحمض النووي كميًا ، وتسلسل الحمض النووي ، وتسلسل نصفي بين جزيئين من الحمض النووي ، والفائق الفائقة الإيجابية أو السلبية في مجموعات الحمض النووي المنقى. في ظل الظروف المثالية ، يمكن مقارنة النتائج في المختبر وفي الجسم الحي لتحديد الآلية المعقدة للإنزيمات التي تتحرك على طول وتغير كيمياء الحمض النووي في الخلايا الحية. العديد من التقنيات التي يمكن إجراؤها بسهولة بالبلازميدات غير مجدية للكروموسوم الضخم الذي يحمل معظم المعلومات الجينية في الإشريكية القولونية أو السالمونيلا التيفية. في حين أن جزءًا كبيرًا من "فلسفة" الكروموسومات المعاصرة يعتمد على استقراء النتائج من البلازميدات الصغيرة مثل pBR322 إلى الكروموسوم البكتيري 4.6 ميغا بايت ، فإن المقارنة ليست صحيحة دائمًا. يتمثل أحد أهداف هذه المقالة في شرح كيف يمكن أن تكون النتائج المستمدة من البلازميدات الصغيرة مضللة لفهم وتفسير بنية الحمض النووي للكروموسوم البكتيري الكبير.


وسم الأحماض النووية بالنظائر المشعة

6.2 تقدير عدد نسخة البلازميد

البلازميدات - عناصر DNA دائرية تتكاثر بشكل مستقل وتستخدم لاستنساخ الجينات المؤتلفة - توجد داخل الخلية في نسخة واحدة إلى عدة مئات من النسخ. في إحدى التقنيات لتحديد عدد نسخ البلازميد الموجودة داخل الخلية الفردية ، تتم زراعة مزرعة السلالة الحاملة للبلازميد في وجود [3 H] - ثيمين أو [3 H] - ثيميدين (اعتمادًا على الاحتياجات من السلالة). بعد مرحلة النمو لتسجيل الدخول ، يتم حصاد الخلايا وفصلها ، وعزل الحمض النووي الكلي. يتم طرد عينة من الحمض النووي المعزول بالطرد المركزي في تدرج إيثيديوم بروميد وكلوريد السيزيوم لفصل البلازميد عن الحمض النووي الصبغي. بعد الطرد المركزي ، يتم ثقب أنبوب الطرد المركزي في قاعه ، وتجمع الكسور على أقراص المرشح ، ويتم ترسيب الحمض النووي على المرشحات عن طريق المعالجة بحمض الخليك ثلاثي الكلور (TCA) والإيثانول. تجفف المرشحات وتحسب في مطياف وميض. قد ينتج رسم بياني لرقم الكسر مقابل cpm ملف تعريف مثل ذلك الموضح في الشكل 6.1. تمثل القمة الأصغر ، المتمركزة في الكسر رقم 12 ، DNA البلازميد ، والذي يكون ، في شكل فائق الالتفاف ، أكثر كثافة من الحمض النووي الصبغي المنفصمة المتمركز عند الكسر رقم 26.

الشكل 6.1. تم جمع الكسور من تدرج إيثيديوم بروميد وكلوريد السيزيوم الذي يفصل البلازميد عن الحمض النووي الصبغي. تزرع الخلايا في وجود الثايمين المشع أو الثيميدين بحيث يتم تمييز الحمض النووي المتماثل بنظير التريتيوم. الحمض النووي البلازميدي فائق الالتواء ، المتمركز حول الكسر 12 ، الرواسب ذات الكثافة الأعلى من الحمض النووي الصبغي المنفصمة ، المتمركزة حول الجزء 26.

يتم حساب رقم نسخة البلازميد باستخدام العلاقة التالية:

المشكلة 6.3

تجربة لتحديد رقم نسخة بلازميد 6000 نقطة أساس في بكتريا قولونية يتم إجراؤه كما هو موضح سابقًا. وجد أن الجزء الرئيسي المحتوي على البلازميد يحتوي على 25000 نسخة في الدقيقة. يحتوي جزء ذروة الكروموسومات على 220.000 نسخة في الدقيقة. ما هو رقم نسخة البلازميد؟

الحل 6.3

الخطوة الأولى في حل هذه المشكلة هي حساب الأوزان الجزيئية للبلازميد و بكتريا قولونية كروموسوم. البلازميد 6000 نقطة أساس. ال بكتريا قولونية يبلغ طول الكروموسوم حوالي 4.6 مليون نقطة أساس. يتم حساب أوزانهم الجزيئية باستخدام معامل التحويل 660 daltons / bp.

الوزن الجزيئي للبلازميد

الوزن الجزيئي لـ بكتريا قولونية الكروموسوم هو

يمكن بعد ذلك دمج هذه القيم في المعادلة (التي تسبق هذه المشكلة) لحساب رقم النسخة:


التاريخ [تحرير | تحرير المصدر]

نادل يشعل سيجارة امرأة بالبلازميد.

الخلق والاستخدامات [تحرير | تحرير المصدر]

عندما اكتشفت بريجيد تينينباوم خصائص آدم وكانت تسعى للحصول على مساعدة فرانك فونتين للتمويل والمعدات ، قدمها الأخير إلى يي سوشونج ، وهو عالم وراثة لامع آخر. معًا ، طور العالمان البلازميدات الأولى لما سيصبح في النهاية Fontaine Futuristics ، شركة العلوم الخاصة بـ Fontaine. تم تقديم البلازميدات لأول مرة إلى مستهلكي Rapture كمساعدات منزلية (إشعال النار على الفور ، والتقاط الأشياء من مسافة بعيدة ، وإضاءة المصباح عن طريق الانطلاق بالكهرباء ، وما إلى ذلك) على الرغم من إمكانية تشويه استخدامها بطرق ضارة.

إعلان لعرض Plasmid في خريطة BioShock 2 Multiplayer Point Prometheus.

أصبح هذا الواقع واضحًا عندما واجهت قوات Rapture الأمنية مجموعات من Splicers & # 911 & # 93 أثناء قيامها باعتقال فونتين ومصادرة ممتلكاته فيما يتعلق بعصابة التهريب. & # 912 & # 93 مع وفاة فونتين المفترضة في تبادل إطلاق النار ، نقل المجلس المركزي الإشراف على شركة منتجات ADAM الخاصة به إلى Andrew Ryan و Ryan Industries. تم الاعتراض على هذا الاستحواذ من قبل أجزاء من سكان Rapture الذين رفضوا مشاركة الحكومة في الأعمال التجارية وأولئك الذين يؤمنون بالأعمال الخيرية لـ Fontaine. أدى ذلك إلى تصاعد التوترات في المدينة.

سباق التسلح الجيني [عدل | تحرير المصدر]

استعدادًا للاضطراب الذي سيحدث ، بدأ رايان في تسويق منتجات ADAM لاستخدامها في الدفاع عن منازل المواطنين تحت العلامة التجارية لشركته. اندلعت حرب أهلية بعد أن قصف أتباع أطلس عام 1958 احتفالات ليلة رأس السنة في مطعم كشمير. تطور استخدام البلازميدات إلى سباق تسلح وراثي & # 913 & # 93 ، حيث قام كلا طرفي الصراع بتجهيز أنفسهم بشكل أكبر. تم إجراء الاختبارات الميدانية بواسطة Sinclair Solutions على بلازميدات ومقويات أكثر قوة وتنوعًا. تدهور السكان إلى الجنون حيث أصبحت الآثار الجانبية للإفراط في استخدام ADAM مستوطنة. لجأ رايان أخيرًا إلى إضافة الفيرومونات للتحكم العقلي في منتجاته للتأثير على Splicers والفوز بالحرب ضد أطلس.

بديل للحقن [عدل | تحرير المصدر]

قبل الحرب الأهلية ، عمل سوتشونج على شكل جديد من البلازميد يستخدم الابتلاع عن طريق الفم بدلاً من الحقن في مجرى الدم. هذه الطريقة ، على الرغم من أنها أفضل من وجهة نظر التسويق ، تتطلب استخدام ما لا يقل عن عشرة أضعاف الكمية السابقة من ADAM ، واستدعى Fontaine الإنتاج بسبب التكلفة الباهظة في المواد الجينية الخام. & # 914 & # 93 عندما انتقلت شركة Fontaine Futuristics إلى يد Ryan ، أعاد الأخير تقديمها للمبيعات كبديل غير مؤلم للمنتجات القابلة للحقن الأصلية وتحت العلامة التجارية Ryan Industries.

تم استغلال الفكرة نفسها بواسطة رجل الأعمال Jeremiah Fink ، وهو رجل أعمال يستخدم تقنيات متعددة الأبعاد لانتحال عجائب علمية من الواقع المجاور ، لإنشاء نشاطه الخاص. سرق فينك عمل سوشونغ على ADAM وحسّنه في مختبراته الخاصة ، على الرغم من أنه من المفارقات أن العالم كان قادرًا على الاستفادة من هذا الموقف واقترح الفكرة على رايان على أنها خاصة به بعد أن أخذ ملاحظات عن إجراءات فينك. & # 915 & # 93 تم التخلي عن إنتاجهم في Rapture في وقت ما & # 160 أثناء الحرب الأهلية عندما أصبح ADAM مورداً قيماً لكسب الصراع وكان النقص يثقل كاهل كلا الجانبين.


ما هو البلازميد؟

البلازميد هو DNA دائري صغير مزدوج الجديلة. تحتوي البكتيريا على البلازميدات كمادة صبغية إضافية. البلازميدات قادرة على التكاثر الذاتي دون الارتباط بالكروموسومات. أنها تحمل الجينات أو المعلومات الضرورية لتكرارها وصيانتها. ومن ثم فهي تعتبر بمثابة DNA مستقل.

البلازميدات صغيرة الحجم للغاية. توجد على شكل دوائر مغلقة داخل البكتيريا. تحتوي البلازميدات على جينات أساسية من البكتيريا. تقوم هذه الجينات بترميز سمات خاصة مفيدة للبكتيريا مثل مقاومة المضادات الحيوية وتدهور الجزيئات الكبيرة وتحمل المعادن الثقيلة وإنتاج البكتيريا.

تستخدم البلازميدات بشكل هائل في البيولوجيا الجزيئية كنواقل. تعد الطبيعة المزدوجة التي تقطعت بها السبل للحمض النووي ، وجينات مقاومة المضادات الحيوية ، والقدرة على التكرار الذاتي ومواقع التقييد الخاصة من الخصائص المهمة التي جعلت البلازميدات أكثر ملاءمة كجزيئات ناقل في تقنية الحمض النووي المؤتلف. من السهل أيضًا عزل البلازميدات وتحويلها إلى بكتيريا مضيفة.

الشكل 01: البلازميدات


البلازميدات

البلازميد عبارة عن جزيء دنا مستقل ، دائري ، ذاتي التكاثر يحمل عددًا قليلاً من الجينات. يظل عدد البلازميدات في الخلية بشكل عام ثابتًا من جيل إلى جيل. البلازميدات هي جزيئات مستقلة وتوجد في الخلايا كجينومات خارج الصبغية ، على الرغم من أنه يمكن إدخال بعض البلازميدات في الكروموسوم البكتيري ، حيث تصبح جزءًا دائمًا من الجينوم البكتيري. هنا يقدمون وظائف رائعة في العلوم الجزيئية.

من السهل التعامل مع البلازميدات وعزلها باستخدام البكتيريا (انظر أيضًا التحلل القلوي) ويمكن دمجها في جينومات الثدييات ، وبالتالي منح خلايا الثدييات أي وظائف وراثية تحملها. وبالتالي ، يمنحك هذا القدرة على إدخال الجينات في كائن حي معين باستخدام البكتيريا لتضخيم الجينات الهجينة التي يتم إنشاؤها في المختبر. هذا الجزيء البلازميدي الصغير ولكن القوي هو أساس تقنية الحمض النووي المؤتلف.

هناك فئتان من البلازميدات. بلازميدات صارمة يتكاثر فقط عندما يتكاثر الكروموسوم. هذا جيد إذا كنت تعمل ببروتين قاتل للخلية. استرخاء البلازميدات تكرار من تلقاء نفسها. يمنحك هذا نسبة أعلى من البلازميدات إلى الكروموسوم.

فكيف نتعامل مع هذه البلازميدات؟

1. التحول باستخدام إنزيمات التقييد ، وإنزيمات الربط ، و PCR. يمكن تحقيق الطفرات بسهولة باستخدام إنزيمات تقييدية لقطع أجزاء من جينوم واحد وإدخالها في البلازميد. يمكن أيضًا استخدام تفاعل البوليميراز المتسلسل لتسهيل حدوث الطفرات. يتم رسم خرائط البلازميدات للإشارة إلى مواقع أصولها في التكاثر ومواقع إنزيم التقييد.

2. حدد باستخدام العلامات الجينية. بعض البكتيريا مقاومة للمضادات الحيوية. في حين أن هذه مشكلة صحية خطيرة ، إلا أنها هبة من السماء لعلماء الجزيئات. يمكن إضافة (ربط) الجين الذي يمنح مقاومة المضادات الحيوية إلى الجين الذي تقوم بإدخاله في البلازميد. لذلك لن يتم قتل كل بلازميد يحتوي على الجين المستهدف بالمضادات الحيوية. بعد أن تقوم بتعقيم الخلايا البكتيرية الخاصة بك بالبلازميد المُعدّل هندسيًا (الذي يحتوي على الجين المستهدف وعلامة مقاومة المضادات الحيوية) ، تقوم باحتضانها في مرق مغذي يحتوي أيضًا على مضاد حيوي (عادةً الأمبيسلين). يتم قتل أي خلايا لم يتم نقلها (وهذا يعني أنها لا تحتوي على الجين المستهدف فيها) بواسطة المضاد الحيوي. تمتلك الجينات التي تحتوي على الجين أيضًا الجين المقاوم للمضادات الحيوية ، وبالتالي تنجو من عملية الانتقاء.

3. عزل لهم (مثل التحلل القلوي).

4. التحويل منهم إلى خلايا حيث يصبحون نواقل لنقل الجينات الأجنبية إلى كائن متلقي.

هناك بعض المتطلبات الدنيا للبلازميدات المفيدة لتقنيات إعادة التركيب:

1. أصل التكرار (ORI). يجب أن يكونوا قادرين على تكرار أنفسهم وإلا فلن يكون لهم أي فائدة عملية كناقل.

2. علامة اختيار. يجب أن يكون لديهم علامة حتى تتمكن من تحديد الخلايا التي تحتوي على البلازميدات الخاصة بك.

3. تقييد مواقع الإنزيم في المناطق غير الأساسية. أنت لا تريد قطع البلازميد الخاص بك في المناطق الضرورية مثل ORI.

بالإضافة إلى هذه المتطلبات الضرورية ، هناك بعض العوامل التي تجعل البلازميدات أكثر فائدة أو أسهل في العمل معها.

1. صغير. إذا كانت صغيرة ، فمن الأسهل عزلها (تحصل على المزيد) ، والتعامل معها (قص أقل) ، وتحويلها.

2. مواقع إنزيم تقييد متعددة. تمنحك المزيد من المواقع مرونة أكبر في الاستنساخ ، وربما تسمح أيضًا بالاستنساخ الاتجاهي.

3. تعدد ORIs. من المهم ملاحظة أن جينين يجب أن يكون لهما ORIs مختلفة إذا كان سيتم إدخالهما في نفس البلازميد.


التحلل القلوي:

التحلل القلوي هو طريقة مستخدمة في البيولوجيا الجزيئية ، لعزل DNA البلازميد أو مكونات الخلية الأخرى مثل البروتينات عن طريق تكسير الخلايا. تنمو البكتيريا التي تحتوي على البلازميد المعني أولاً ، ثم يُسمح لها بالتحلل باستخدام محلول تحلل قلوي يتكون من منظف كبريتات دوديسيل الصوديوم (SDS) وهيدروكسيد صوديوم قوي القاعدة. المنظف يشق طبقة ثنائية الفسفوليبيد من الغشاء والقلويات تفسد البروتينات التي تشارك في الحفاظ على بنية غشاء الخلية. من خلال سلسلة من الخطوات التي تشمل التحريض ، والترسيب ، والطرد المركزي ، وإزالة المادة الطافية ، تتم إزالة الحطام الخلوي وعزل البلازميد وتنقيته.


كيف يستخدم العلماء البلازميدات؟

بشكل عام ، يستخدم العلماء البلازميدات لمعالجة التعبير الجيني في الخلايا المستهدفة. تمكّن خصائص مثل المرونة والتنوع والأمان والفعالية من حيث التكلفة علماء الأحياء الجزيئية من استخدام البلازميدات على نطاق واسع عبر مجموعة واسعة من التطبيقات. تتضمن بعض أنواع البلازميد الشائعة استنساخ البلازميدات ، وبلازميدات التعبير ، والبلازميدات المقلدة للجينات ، والبلازميدات المراسل ، والبلازميدات الفيروسية ، وبلازميدات هندسة الجينوم.

تتضمن بعض الأشياء العديدة التي يمكن استخدام البلازميدات للقيام بها ما يلي:

  • إنتاج كميات كبيرة من البروتين حتى يتمكن العلماء من تنقيته ودراسته في بيئة خاضعة للرقابة. اقرأ أكثر:

قام Addgene بتجميع موارد تعليمية مختلفة لتسهيل استخدام البلازميد في المختبر. يتضمن مرجع علم الأحياء الجزيئي من Addgene معلومات حول الاستنساخ الجزيئي ، وكيفية اختيار ناقل البلازميد ، وأدوات ومراجع البيولوجيا الجزيئية ، وكيفية الحفاظ على مخزون البلازميد. يحتوي الدليل أيضًا على بروتوكولات متعددة ونصائح حول استكشاف الأخطاء وإصلاحها لجعل استخدام البلازميد بسيطًا ومباشرًا قدر الإمكان.

إذا كان لديك سؤال حول عنصر بلازميد معين ترغب في الإجابة عليه أو أي اقتراحات موضوعية لسلسلة Plasmids 101 الخاصة بنا ، فيرجى إخبارنا بذلك في التعليقات.


شاهد الفيديو: ماهوالبلازميد شرح plasmid (قد 2022).