المحتوى
الجينات هي سلاسل من الحمض النووي يمكن تقسيمها إلى أجزاء وظيفية. كما أنها تنتج منتجًا نشطًا بيولوجيًا ، مثل البروتين الهيكلي أو الإنزيم أو الحمض النووي. من خلال تجميع أجزاء من الجينات الموجودة في عملية تسمى الاستنساخ الجزيئي ، يطور العلماء جينات ذات خصائص جديدة. يقوم العلماء بتوصيل الجينات في المختبر وإدخال الحمض النووي في النباتات أو الحيوانات أو خطوط الخلايا.
لماذا لصق الجينات؟
على الرغم من أن بعض الليالي تقول إن من الحكمة ترك الطبيعة وحدها ، فإن الربط الجيني يقدم العديد من المزايا للمجتمع. يعد العلماء أكثر المستخدمين استخدامًا لدراسة وظيفة الجينات ومنتجات الجينات. يضيفون جينات جديدة إلى الكائنات الحية لجعل نباتات المحاصيل مقاومة للأمراض أو أكثر مغذية.
يوفر العلاج الجيني ، وهو موضوع نشط للبحث ، طريقة جديدة ومخصصة لمكافحة الأمراض الوراثية. هذا النهج مفيد بشكل خاص عندما لا توجد أدوية الجزيئات الصغيرة. يستخدم العلماء أيضًا الربط الجيني لإنتاج أدوية قائمة على البروتين تعمل على تحسين الرعاية الطبية.
عملية الربط الجيني
يتم تقطيع الجين عن طريق تجميع شرائح الجينات المختلفة وتسلسل الحمض النووي في منتج يسمى الوهم.ينضم العلماء إلى هذه المقتطفات في قطعة دائرية من الحمض النووي تسمى البلازميد.
يستخدم العلماء عملية معقدة لاستنساخ الجينات من الحمض النووي للكائنات الحية. ومع ذلك ، خلال عقود من البحث العلمي ، توجد بالفعل معظم الجينات في بلازميد مخزّن في المختبر في مكان ما. يتم قطع شرائح الجين من الحمض النووي الأصلي ويتم ضمها لإنتاج جين جديد. بعد ذلك ، يفحص الباحثون التسلسل الجديد للتأكد من صحة موقعه وتوجهه في جزيء الحمض النووي.
ترميز المناطق
تعرف منطقة ترميز الجين المنتج الذي تنتجه الخلية ؛ هذا هو دائما تقريبا البروتين. يمكن تغيير منطقة الترميز للجينات مع طفرات تحدث بشكل طبيعي أو اصطناعي. هذه التغييرات إلى الحمض النووي للخلايا تغير كيفية عمل الخلية. يمكن للعلماء إضافة تسلسل علامات لتتبع ودراسة منتجات الجينات في كائن حي. إن الربط الجيني يخلق أيضًا تسلسلات جين جديدة لإنشاء بروتينات ذات وظائف متعددة أو جديدة تمامًا.
المناطق غير المشفرة
لا تتحكم جميع أجزاء إنتاج الجين في المنتج النهائي. المناطق غير المشفرة لها نفس القدر من الأهمية في تحديد وظيفة الجينات.
تتحكم تسلسل المروج في طرق التعبير عن الجينات في الخلية. تحدد هذه التسلسلات ما إذا كان يتم التعبير عن الجين دائمًا ، أو العمليات التي تنتج الخلية مغذًا معينًا أو ما إذا كانت الخلية تحت الضغط. يتحكم المروج أيضًا في الخلايا التي يتم التعبير عن الجين فيها. على سبيل المثال ، لن يعمل المروج البكتيري إذا تم نقله إلى خلية نباتية أو حيوانية.
تتحكم متواليات المحسن فيما إذا كانت الخلية تنتج العديد من وحدات المنتج النهائي للجينات أم لا. تحدد التسلسلات الأخرى المدة وعدد المنتجات المتبقية في الخلية وما إذا كانت الخلية تفرز المنتجات النهائية.