الدرس 03 : استنساخ المعلومات الوراثية

درس استنساخ المعلومات الوراثية الموجودة على مستوى ،ADNالمجال التعلمي التخصص الوظيفي للبروتينات، الوحدة التعلمية تركيب البروتين، دروس العلوم الطبيعية للسنة 3 ثانوي شعبة علوم تجريبية.

درس استنساخ المعلومات الوراثية الموجودة على مستوى ADN

1-1 مقارنة بين الـ ADNو الـ ARN :

معايير المقارنة	جزيئة الـ ADN	جزيئة الـ ARN
السكر	الريبوز منقوص الأكسجين	الريبوز
القواعد الآزوتية	A G C T	A G C U
عدد السلاسل (الخيوط)	سلسلتان متكاملتان تشكلان حلزونا مزدوجا	سلسلة واحدة يكمن أن تشكل حلزونات كاملة
مكان التواجد	في النواة بصفة رئيسية	في الهيولى

الاستنتاج :

يختلف ADN عنARN في عدد السلاسل، السكر و القواعد الآزوتية T تختلف عن U

2- ملاحظة عملية الاستنساخ بالمجهر الالكتروني:

الوثيقة 2 ص 17 :

1- من تحليل هذه الوثيقة يتضح أن عملية الاستنساخ تمت من الأسفل نحو الأعلى.

التعليل :

- عند بداية الاستنساخ يكون طول ARN المستنسخ قصيرا و يزداد الطول مع تقدم عملية الاستنساخ، لذلك عند بدية المورثة يكون طول ARN المستنسخ صغيرا ثم يزداد طولة تدريجيا و بالاقتراب من نهاية المورثة يصل إلى أكبر طول ممكن.

- يبدأ إنزيم ARN بوليمراز باستنساخ المورثة من بدايتها و لا يمكن أن يبدأ من أي مكان آخر و لا تتوقف عملية الاستنساخ إلا بالوصول إلى نهاية المورثة.

- يتم الاستنساخ في الاتجاه من 3 فتحة إلى 5 فتحة

2- أ : جزيء ADN ب : جزيء ARN

3- إظهار دور إنزيم ARN بوليمراز :

الوثيقة 3 ص 17 :

التحليل :

يعبر المنحنى عن تغير كمية ARN المستنسخة بدلالة تركيز مادة aأمانيتين المثبطة لنشاط إنزيم ARN بوليمراز في الوسط.

- إذا كان تركيز α أمانتين أصغر من3 10-ميكروغرام/مل:

هذا التركيز ضعيف غير كاف لتثبيط نشاط ARN بوليمراز، لذلك كمية ARNmالمستنسخة أعظمية.

- إذا كان تركيز α أمانتين أكبر من3 10-ميكروغرام/مل:

يزداد تثبيط إنزيم ARN بوليمراز بزيادة تركيزαأمانتين مما ينعكس سلبا على كمية ARNmالمستنسخة، حيث تتناقص بسرعة كبيرة محققة أدنى نسبة لما يصل التركيز إلى 1 ميكروغرام/مل.

المعلومة المستخرجة

ARN بوليمراز هو الإنزيم المسؤول عن عملية الاستنساخ

4- تفاصيل آلية حدوث عملية الاستنساخ :

الوثيقة 4 ص 184 :

1- العناصر الضرورية لحدوث عملية الاستنساخ :

المورثة – إنزيم ARNP بوليمراز –النيكليوتيدات الضرورية للعملية (ATP-CTP- GTP UTP).

2- مراحل حدوث عملية الاستنساخ :

تتم عملية الاستنساخ كما يلي:

- مرحلة الانطلاق

يتثبت إنزيمARNP على منطقة البداية بعد أن يتعرف عليها و بذلك يصل إلى بداية المورثة، لا يستنسخARNP منطقة البداية.

يقوم إنزيم ARNPبفتح حلزون ADN في بداية المورثة و ذلك بكسر الروابط الهيدروجينية بين القواعد الآزوتية و يتعرف على السلسلة المستنسخة و يتثبت عليها و يبدأ في استنساخها.

ينزلق إنزيم ARNPعلى سلسلة ADN المستنسخة في من 3 فتحة إلى 5 فتحة بحيث يركب سلسلة مكملة للسلسلة المستنسخة لكن باستخدام Uبلا من T

- مرحلة الاستطالة

يستمر فيها إضافة نيكليوتيدات جديدة لجزيء ARNmالمتشكل و ذلك طبيعي لاستمرار انزلاق ARNPعلى سلسلةADN المستنسخة إلى غاية وصوله إلى نهاية المورثة.

- مرحة النهاية

عندما يصل ARNPإلى منطقة النهاية يتوقف عن استنساخ المورثة و ينفصل عنها ثم ينفصل عنه جزيء ARNmالمتشكل.

لا يبق جزيء ADN مفتوحا بل يغلق تدريجيا مع تقدم عملية الاستنساخ.

5- العلاقة بين ADN و ARNmالمستنسخ :

الوثيقة 5 ص 18 :

يكون جزيء ARNmمكملا للسلسلة المستنسخة من ADNو مطابقا للسلسة غير المستنسخة مع مراعاة استبدال التايمينT باليوراسيل U

6- نضج ARNmبعد انتهاء الاستنساخ :

الوثيقة 7 :

تبين هذه الوثيقة نتائج التهجين الجزيئي بين السلسلة المستنسخة من ADNو ARN الناتج عن عملية الاستنساخ المأخود من الهيولى.

- بعض المناطق من السلسلة المستنسخة لا يوجد ما يقابلها في خيط ARNmسلسلة ADN أطول من ARNm

- بينت تجارب التهجين الجزيئي بين السلسلة المستنسخة من ADNو ARN الناتج المأخوذ من النواة أن الجزيئين متساويين في الطول.

- يسمى ARNm الناتج مباشرةعن عملية الاستنساخ بـ ARNmالطلائعي (الأولي)، أما ARNmالذي يوجد في الهيولى فيسمى ARNmالناضج.

- تطرأ تغير على ARNmالطلائعي في النواة فيتحول إلى ناضج. تتمثل تلك التغيرات في حذف بعض القطع منه و ربط القطع المتبقية مع بعضها البعض. تتم هذه العمليات بتدخل إنزيمات متخصصة.

- القطع المستبعدة من ARNmالطلائعي هي القطع التي تقابل القطع الداخلية في جزيء ADNو القطع المتبقية التي تربط مع بعضها البعض تعرف بالقطع الخارجية.