الاستنساخ

الاستنساخ la transcription

  DNAعبارة عن جزيء ذو حجم كبير،  يمنعه من مغادرة النواة ، لذا     يقوم بصنع نسخة مطابقة لأحد سلسلتيه تستطيع الخروج من النواة ألا وهي الرنا الرسول RNA messager. يتم النسخ بواسطة أنزيم بوليميراز الرنا RNA polymérase الذي يتطلب للقيام بعمله وجود مركبات بروتينية تسمى بعوامل الاستنساخ.

يستنسخ الرنا بوليميراز الجين بمنطقتيه الدالة وغير الدالة، فتحتوي النسخة الأولية على مناطق عديمة المعنى يجب حذفها. وبالفعل يتم التخلص من هذه المناطق    ـ الأنترونات ـ بواسطة جسيمات معقدة جدا تسمـى بالنيكليوبروتينات الريبيـة

النووية الصغيرة (السنيربات) Small nuclear ribonucleoproteins"snurps" ( ).

يغادر الرنا الرسول ـ بعد حذف القطع غير الدالة  ـ النواة باتجاه السيتوبلازم أين يتم ترجمة سلسلة  النيكليوتيدات إلى سلسلة  من الأحماض الأمينية التي تنطوي لتشكيل بروتين معين.

يتم ترجمة الرنا الرسول  في السيتوبلازم  بواسطة عضيات خلوية تدعى  الريبوزومات Les ribosomes.

وهي معقدات تتكون من الرنا الريبوزومي  بالإضافة إلى ما يقرب من 50 نوعا من البروتينات( ).

الشفرة الوراثية : شفرة بـ 3 أحرف

يُترجم تسلسل النيكليوتيدات على خيط الرنا الرسول حسب الشفرة الوراثية المعمول بها عالميا.

بحيث كل متتالية من 3 قواعد نيتروجينية توافق في أغلب الأحيان حمض أميني معين.

وبما أنه يوجد 20 حمض أميني فعدد المتتاليات من 3 قواعد يكون 64 (34)

من بين 64 رامزة Codon ومتتالية

•        3 رامزات (UAA, UAG,UGA) لا معنا لها ولا ترمز إلى أي حمض أميني وعند قراءة أحد هذه المتتاليات يتوقف صنع البروتين Codon Stop.

•        61 رامزة للعشر ون حمض أميني : وبالتالي عدة رامزات توافق حمض أميني واحد فمثلا 6 متتاليات لحمض آميني واحد كاللوسين Leucine.

 

النيكليوتيد

الثالث   النيكليوتيد الثاني

     U          C             A         G        النيكليوتيد الأول

U

C

A

G      Cys

Cys

Stop

Trp   Tyr

Tyr

Stop

stop Ser

Ser

Ser

Ser   Phe

Phe

Leu

Leu  U

U

C

A

G      Arg

"

"

"        His

His

Gln

"        Pro

Pro

Pro

Pro   Leu

Leu

Leu

Leu  C

U

C

A

G      Ser

"

Arg

"

         Asn

Asn

Lys

Lys   Thr

Thr

Thr

Thr

         Ile

Ile

Ile

Mer

         A

U

C

A

G      Gly

"

"

"        Asp

"

Glu

"        Ala

Ala

Ala

Ala

         Val

Val

Val

val    G

ملاحظات عامة:

من خلال الدراسة السابقة للمادة الوراثية وجزيئات البروتين الناتجة عن ترجمة  رسالة الدنا من قبل الريبوزومات، نستخلص ما يلي: يحتوي جزيء الدنا كل ما يتعلق بالإنسان أو بصفة عامة بالكائنات الحية كمادة وراثية وحيدة ماعدا بعض الفيروسات، حيث تكون المادة الوراثية  عبارة عن الرنا.

يملك الدنا  بنية حلزونية بسيطة، تتكون من متتالية للقواعد الآزوتية وعددها أربعة (A.T.G.C).

صممت هذه البنية للمحافظة على الشفرة الوراثية le code génétique.

حيث يؤدي أي خلل  في تسلسل النيكليوتيدات، نتيجة عوامل فيزيائية أو عوامل كيميائية أو عند تضاعف الدنا  إلى حدوث طفرة mutation تكون لها، في أغلب الأحيان، عواقب وخيمة.

فعلى سبيل المثال أي طفرة تؤدي إلى استبدال أو فقدان حمض أميني واحد في أنزيم معين، قد تؤدي إلى فقدان تأثيره البيوكميائي نهائيا.

استنادا إلى ما سبق، كيف يمكن للبعض أن يزعم أن الطفرات هي السبب في ارتقاء الإنسان ؟ وكم هو عدد الطفرات التي اكتشفت وكانت في صالح تطور الإنسان مقارنة مع العدد الهائل من الطفرات التي تسببت في أمراض وراثية أو عاهات مزمنة ؟

مع العلم أنه تم التعرف لحد الساعة على أكثر من 6000 مرضا وراثيا.

من المعروف جليا عند علماء الأحياء الدقيقة (ميكروبيولوجيا) والبيولوجيا الجزيئية أن كل من بدائيات النوى وحقيقيات النوى تحتوي على أجهزة  جد معقدة مكونة من العديد من الأنزيمات تستطيع أن تصحح بإحكام أغلب طفرات الدنا حين وقوعها.

فهذه الأجهزة تحرس سلامة الدنا وتحافظ على ديمومة واستمرارية المعلومات الوراثية.

وجود هذا النوع من الأجهزة لهو دليل قاطع على أن الطفرات لا يمكن لها أن تغير بصفة جذرية مسار أي نوع من الكائنات الحية.

وأسرد إلى القارئ الكريم ما قالته ج. إتيان في كتابها السابق ذكره " لا نستطيع إلا الانبهار بالكيفية الآمنة التي تقوم بها بدائيات النوى وحقيقيات النوى للمحافظة الكاملة على معلومات الدنا "

"On ne peut s'empêcher d'admirer avec quelle sécurité procaryotes et eucaryotes maintiennent intacte l'information du DNA"                                                                                              

ولكن للأسف تقول أيضا في نهاية ملخصها ـ بدون أن تقدم أي دليل ـ أن التطور حصل بفعل بقاء بعض الطفرات.

تعتبر عملية النسخ التي تتم في نواة الخلية بفعل أنزيم الرنا بوليميراز ، و التي تؤدي إلى صنع الرنا الرسول، عملية معقدة إلى حد بعيد.

يقول  ر. تيجان Robert Tijan عن الآليات  الجزيئية التي تتحكم في الاستنساخ أنها معقدة تعقيدا مدهشا .

وهنا ومن باب التبسيط أريد أن  أطرح سؤالا واحدا، رغم كثرة الأسئلة : بما أن أنزيم الرنا بوليميراز  ضروري للاستنساخ، كيف تم إذا استنساخ الجزيئية الأولى من هذا الأنزيم ؟ وهنا تعود بنا هذه الإشكالية إلى إشكالية من سبق إلى الوجود البيضة أم الدجاجة؟ لنقول وبنفس المنطق من سبق إلى الوجود الأنزيمات        أم الدنا ؟

القطع غير الدالة أو الإنترونات قطع جينية تستنسخ في نفس الوقت مع القطع الدالة ويتم حذفها داخل النواة بواسطة السنيربات Snurps، وهي مركبات، شديدة التعقيد، من البروتين والرنا الغني باليوراسيل Uracile .

" يمكن أن يتراوح طول هذه الأنترونات من 65 إلى 100.000 نيكليوتيد، ويمكن للجين الواحد أن يؤوي إلى حد الخمسين من هذه الأنترونات" ( )

إلى حد الآن لا نعلم دور هذه القطع غير الدالة، ومن هنا علينا أن نتساءل عن كيفية تكوينها داخل مختلف الجينات؛ وإن لم يكن لها أي دور فلماذا عملت الخلايا على إيجاد قطع غير دالة وبالتالي إيجاد جهاز(Snurps ) معقد للتخلص منها. مع العلم أن بروتينات هذا الجهاز معرضة بصفة مستمرة لحدوث طفرات فجائية ؟

الريبوزومات عضيات سيتوبلازمية تقوم بقراءة الرنا الرسول وترجمة متتالية النيكليوتيدات إلى سلسلة من الأحماض الآمينية تكون البروتينات المختلفة.

بالإضافة إلى البروتينات الداخلة في تركيب الريبوزومات، تحتاج الترجمة إلى بروتينات أخرى تسمى بعوامل الترجمة Facteurs de traduction.

والسؤال الذي يبادر أذهاننا، كيف تمت ترجمة بروتينات جهاز الترجمة ؟

الخلاصة:

تساؤلات عديدة تخطر على أذهاننا عند دراسة المادة الوراثية، ويمكن أن نقول بأنها ألغاز تزداد تعقيدا بتطور وسائل البحث.

ولا يمكن اتخاذ الصدفة Le hasard كتفسير علمي لوجود آليات ومعقدات تفوق من بعيد تصورنا المحدود.

وقد استطاع أ. ولسن من جامعة (بركلي) Berkeley بكاليفورنيا أن يبرهن، بعد أن درس DNA الأجسام السبحية أي الميتوكندري لـ 147 امرأة من القارات الخمس، أن البشرية برمتها لها أصل واحد وتنحدر من أم واحدة ألا وهي حواء وقد سماها حواء الإفريقية  Eve l'africaine (  , )

مع العلم أن فريقه العلمي يتحكم بشكل كبير في وسائل وتقنيات دراسة المادة الوراثية.