الفعالية البايولوجية لعديد السكريات الدهنية المستخلص من بكتريا التربة على المزارع الخلوية

وزارة التعليم العالي والبحث العلمي

كلية التربية للبنات

قسم علوم الحياة

            

            الفعالية البايولوجية لعديد السكريات الدهنية

         المستخلص من بكتريا التربة على المزارع الخلوية

                      قسم علوم الحياة وهو جزء من متطلبات نيل شهادة البكالوريوس 

n   بِسْمِ اللِه الَّرحَمنِ الرَّحِيمْ
        }قُل لَّوْ كَانَ اٌلْبَحْرُ مِدَاداً  لِّكَلِمَّتِ  رَبّيِ لَنَفِدَ اٌلْبَحْرُ قَبْلَ أَن تَنفَدَ كَلِمَّتُ رَبّيِ وَلَوْ جِئْنَا بِمِثْلِهِ مَدَداً (109) {
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     

                                               صدق الله العظيم                      
                                                  سورة الكهف                                       

                                 الخلاصة

تعد طريقة زراعة خلايا المعلقات الخلوية من الطرق الحديثة للزراعة النسيجية على وسط غذائي معين وإنتاج تجمعات خلوية ومن ثم نباتات كاملة فيها وتوفر المعلقات الخلوية امكانيات جيدة لدراسة العمليات النباتية المختلفة (الايضية Metabolic Processes) التي تقوم بها الخلية

 النباتية وكذلك استجابتها للتأثيرات المختلفة . فضلا عن ذلك فإن هذه الطريقة تسمح بإجراء دراسات حول كيفية انتقال المواد الغذائية وتضمينها بين الخلايا المختلفة، والتقنية المتبعة في استحداث المعلقات الخلوية تشابه لدرجة كبيرة تلك المستعملة في نمو العديد من الاحياء المجهرية في اوساط غذائية سائلة . ومن الصعوبة الحصول على مزارع خلوية احادية الخلية كما هو الحال بالنسبة للاحياء المجهرية وانما يمكن الحصول على خلايا مفردة او تجمعات خلوية صغيرة او كبيرة . ولذلك تم اختيار هذه الطريقة لمعرفة الفعالية البيولوجية لـ LPS Lipopolysaccharides ودوره المهم في مراحل العلاقة الُتعايشية بين بكتريا الرايزوبيوم والنباتات البقولية التي يحصل بواسطتها ارتباط غير مباشر ومتخصص بين سطح بكتريا الرايزوبيوم ولكتين النبات المعزز عند قمم الشعيرات الجذرية الفتية . ويمكن متابعة تأثير هذا المركب LPS على الخلايا المفردة او التجمعات الخلوية من خلال تقنية زراعة المعلقات الخلوية .

n   الهدف من البحث :

n   يهدف البحث الى معرفة الزراعة النسيجية بشكل عام وزراعة المعلقات الخلوية بشكل خاص بشكل خاص ومن ثم دراسة دور عديد السكريات الدهنية المستخلص من بكتريا Sinorhizobium mitietie في انقسام الخلايا المفردة الناتجة من زراعة المعلقات الخلوية .

2-1 جنس الرايزوبيومRhizobium       

    ان جميع افراد هذا الجنس تمتاز بكونها خلايا عصوية الشكل ذات ابعادmm 3.0x0.9)) سالبة لصبغة كرام ، غير مكونة للسبوات متحركة باسواط محيطية او قطبية او تحت قطبية درجة الحرارة المثلى للنمو تتراوح بين 25 – 30 درجة سليزية ، لهذه البكتريا القابلية على استخدام الاحماض الامينية واليوريا ، والنترات كمصادر نتروجينية والسكروز والكحولات السكرية والكاربوهيدرات المعقدة مصادر للطاقة . كما ان لهذه البكتريا القدرة على تحمل مستويات من الملوحة والحموضة .

 لقد صنفت بكتريا الرايزوبيوم المكونة للعقد على النباتات البقولية اعتمادا على درجة نموها في الوسط الغذائي الى مجموعتين :

مجموعة الرايزوبيوم بطيئة النمو Slow-growing Rhizobium تتراوح مدة نموها ( زمن الجيل ) بين 6-8 ساعات ، وتضم هذه المجموعة افراد جنس Bradyrhizobium الذي يضم الانواع الاتية :-

n   B.japonicum المتخصصة باصابة وتكوين العقد الجذرية نباتات فول الصويا .

n   B.Lupini المتخصصة بإصابة وتكوين العقد الجذرية على جذور نباتات اللوبيا .

n   B.parasponia المتخصصة باصابة الاشجار الاستوائية . وتمتاز هذه المجموعة بامتلاكها لسوط واحد قطبي او تحت قطبي للحركة .

2- مجموعة الرايزوبيوم سريعة النمو Fast-growing Rhizobium تتراوح مدة نموها ( زمن الجيل ) بين 2-4 ساعات وتضم هذه المجموعة افراد جنس Rhizobium الذي يضم الانواع الآتية :-

n   R.trifolii المتخصصة في اصابة وتكوين العقد الجذرية على جذور نباتات البرسيم.

n   R.phaseoli المتخصصة في اصابة وتكوين العقد الجذرية على جذور نباتات الفاصوليا .

n   R.Leguminosarum المتخصصة في اصابة وتكوين العقد على جذور نباتات الباقلاء والعدس والحمص.

2-2 عديد السكريات الدهنية     

Lipo-Poly Saccharides (LPS)

      تنتج بكتريا الرايزوبيا دلائل جزيئية متخصصة ذات طبيعة كاربوهيدراتية تعرف بعوامل العقد (NFS) .  Nodulation Factorsالمعروفة باسم عديد السكريات الدهنية (Lcos) Lipo-chitooligosaccharidic  او  Lipo-poly sacchrides (LPS) اثناء علاقتها التعايشية مع النباتات البقولية تتكون من هذه المركبات من   (4-5) وحدات متكررة من سكر الكلوكوز الاميني Tetra or penta meric N-acetyl glucosamine   لتكوين سلسلة ذات نهايتين ، الاولى مختزلة تحمل معوضات خاصة بنوع الرايزوبيا لها اهميتها في تكوين العقد المتخصصة على البقوليات فقد تكون اما بشكل N-acetyl-tofucosyl- أو بشكل مجموعة كبريت Sulfate group والثانية غير مختزلة تحمل سلسلة الحامض الدهني عند ذرة الكاربون رقم2  ومجموعة Acetyl عند ذرة الكاربون رقم 6 لجزيئة Glucosamine .(Cullimore and Bono , 2001)

 توجد عوامل تكوين العقد (NFS) في بكتريا الرايزوبيا بثلاثة انواع رئيسية هي :

(Exo-poly saccharides EPSs)-1    :-

أنظمة المعلقات الخلوية

 توفر مزارع المعلقات الخلوية نظاما جيدا لدراسة نمو خلايا النبات وتخصصها بسبب وجود اعداد كبيرة من الخلايا المفردة في الوسط الغذائي السائل المستخدم في انشاء هذه المزارع كما انها توفر مجالا كبيرا لمتابعة انقسام الخلايا المفردة وتوسعها وتخصصها.

تستحدث المعلقات الخلوية بنقل قطعة من الكالس الى وسط غذائي سائل مناسب يمكن تحريكه باستعمال وسائل مختلفة ويفضل الكالس الهش Friable غير المتماسك القوام في انشاء المزارع الخلوية .

2-4 احتياجات زراعة المعلقات الخلوية

2-4-1 مختبر الزراعة النسجية

مكونات مختبر زراعة الانسجة

   2-4-2- الوسط الغذائي لزراعة الخلايا المعلقة

-7 تاثير عديد السكريات الدهنية في مزارع المعلقات الخلوية

     تدل قابلية الخلايا المفردة على الانقسام في مزارع المعلقات الخلوية في وسط MS السائل المدعم بـ LPS أو Chita – Oligosaccharid GLCNAC وبتراكيز مختلفة على امتلاك هذه الخلايا لخاصية اعادة التكوين وزيادة هذه الخاصية من الاوساط الغذائية الحاوية على السكر بنسب صحيحة وحساسيتها العالية على الانقسام بوجود GLCNAC قياسا بالحساسية الاقل لعوامل تكوين العقد وذلك لتفعيلها دور خلايا المعلقات الخلوية على الانقسام وعلى الرغم الايجابي لمركب LPS الحاوي ضمن تركيبه الكيمياوي على سلسلة LIPIDA المرتبطة لسلسلة الوحدات المتكررة من سكر الكلوكوز امين والتي تعزى غالبا الى تأثيره المناظر للاوكسين المحفز على الانقسام لخلايا المعلقات الخلوية ، الا ان التأثير السلبي لسلسلة الحامض الدهني LIPIDA المعزولة من مركب LPS على انقسام هذه الخلايا قد تعزى لتثبيطه عملية الاكسدة الخلوية في مزارع المعلقات الخلوية للنباتات البقولية .

       شكراً لحسن الاصغاء