الهندسة الوراثية

الجزء الأول: يعتبر الاثيلين Ethylène هرمون نضج الثمار عند النباتات. لهدف الحصول على نوع من الطماطم بطيء النضج ويتحمل النقل لمسافات كبيرة قصد التصدير مثلا,
أجريت عدة بحوث تهدف إلى نقص إنتاج الاثيلين عند هذا النوع من النباتات.تمثل الوثيقة1 السلسلة التفاعلية لإنتاج الاثلين Ethylène .





1- سم كلا من المرحلتين التين يرمز لهما الرقمان 1 و2 من الوثيقة 1 .
يمكن منع إنتاج الاتيلين عن طريق إيقاف تركيب احد الأنزيمين المحفزين للتفاعلين A و B .
2- اعتمادا على الوثيقة 1 أذكر طريقتين للحصول على هذه النتيجة.
في اطار محاولة لمنع تركيب الأنزيم Acc synthase اعتمدت تقنية تستهدف المرحلة 2 المبينة على الوثيقة 1 ,تسمى تقنية ARN معاكس الاتجاه أو ARN مضاد المعنى
(ARN Antisens)
يتميز ARN مضاد المعنى بكونه يحمل متتالية نكليوتيدية مكملة للمتتالية النكليوتيدية ل ARNm معين.
3- اذا افترضنا أن متتالية النيكليوتيدات ل ARNmمعين هي كالتالي: اعطي ARN مضاد المعنى المكمل.
4- ما هي النتيجة المتوقعة في حالة خلط هذه الجزيئة و ARN مضاد المعنى المناسب في نفس الوسط ؟
تمثل الوثيقة 2 , مراحل تحويل نبات الطماطم بواسطة تقنية ARN مضاد المعنى. تشير الأرقام 1 و 2 و3 الى مراحل ظاهرة معينة,



5- سـم هذه الظاهرة وأذكر الأنزيم المتدخل في المرحلة 1 .
6- أ- ما هو دور البلاسميد في هذه التقنية؟
ب- حدد أنواع الأنزيمات اللازمة للمرحلة 4 وأذكر دور كل نوع منها.
7- أ- اعتمادا على معطيات الوثيقة 2 , كيف تفسر إنتاج ARN مضاد المعنى عند الخلية B ؟
ب- بالاعتماد على جوابك للسؤال 4 و على معلوماتك ماذا تقترح لتفسير نقص إنتاج الاتيلين عند الخلية B ؟
تشكل الخطوات التجريبية السابقة مراحل لتقنية حديثة و هامة.
8- اعطي اسم هذه التقنية,مبرزا بإيجاز أهميتها.

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------



جواب التمرين
السؤال الأول: المرحلة 1 تعبر عن مرحلة الانتقال من ADN إلى ARNm باعتبار أن المورثة ( ADN) يجسد الرمز الوراثي الأصلي وأن ARNm يجسد نسخة من مطابقة لأحد الشريطين
فالمرحلة ادن هي مرحلة الاستنساخ Tran******ion.
المرحلة 2 تعبر عن إنتاج البروتين (الإنزيم) أي مرحلة الترجمة Traduction.
السؤال الثاني : تركيب كل من الأنزيم a و الأنزيم b يتم عبر مرحلتين مما يعني أن كبح إنتاج احدهما يتم إما بكبح مرحلة الاستنساخ أو بكبح مرحلة الترجمة.
السؤال الثالث: تعلم أن هناك تكامل بين A وT من جهة وبين C و G من جهة ثانية ,باعتبار ARNm التالي:
سيكون ARN مضاد المعنى المكمل كالتالي:

السؤال الرابع: نظرا للتكامل بين ARNm و ARN مضاد المعنى سيرتبطان بروابط هيدروجينية كالتالي:


السؤال الخامس: الظاهرة هي ظاهرة النسخ العكسي ( الحصول على الشريط لجزء من ADN المكل ل ARNm المناسب للأنزيم)
الأنزيم المناسب هنا هو أنزيم النسخ العكسي ( أو الناسخ العكسي)
انتبه: هناك فرق بين ARN polymérase الذي يستعمل في ظاهرة الاستنساخ ( المرور من ADN إلى ARNm) والناسخ العكسي.
السؤال السادس: أ - البلاسميد Plasmide عبارة عن ADN حلقي يوجد في سيتوبلازم البكتيرية مستقل عن ADN الصبغي البكتيري .يلعب هنا دور الناقل للمورثة التي تم الحصول عليها
إلى الخلية العائلة.
ب- لاحظ أن المرحلة 4 تتجلى في دمج المورثة في الوسيلة الناقلة(البلاسميد) مما يعني أننا سنحتاج إلى نوعين من الأنزيمات : أنزيم الفصل بهدف فتح البلاسميد
ثم أنزيم الربط بهدف إلصاق المورثة الدخيلة بالبلاسميد.
تذكير: هده العملية بالذات تتطلب وجود أطراف موحدة بين المورثة والبلاسميد . في حالة عدم وجودها يمكن صنعها (أنظر الدرس).
السؤال السابع: أ- تذكر أن ARN عبارة عن سلسلة من النكليوتيدات يتم الحصول عليها انطلاقا من استنساخ السلسلة .تثبيت ADNc المحصل عليه نتيجة للنسخ العكسي
لARNm المناسب للأنزيم سيؤدي إلى استنساخ الشريط المكمل للسلسلة المستنسخة عادة مما سيعطي ARN مكمل ل ARNm المعتاد(أي مضاد المعنى)
ب- كما تلاحظ أن الخلية B تتميز بنشاط مورثتين :الأولى الأصلية تعبيرها يعطي ARNm في حالة ترجمته سنحصل على أنزيم Acc synthetase
المورثة الثانية (دخيلة) تعبيرها يعطي ARN مضاد المعنى للأول زمما يعني أن الأول سيرتبط بالثاني نظرا للتكامل الحاصل بين المتتاليتين مما يعني عدم حدوث الترجمة
أي عدم إنتاج الأنزيم (أو على الأقل إنتاجه بكمية قليلة)
السؤال الثامن: التقنية تنعث بالهندسة الوراثية : تتجلى في عزل مورثة ذات منفعة ونقلها إلى خلية عائلة بهدف إظهار صفة وراثية مرغوب فيها عند العائلة.مثلا تسخير بكتيريا لإنتاج
أنسولين بشري ......