بسم الله الرحمن الرحيم ,
اليوم بتكلم عن احد اهم واشهر تقنيات التعبير الجيني وهي تقنية (microarray) او تقنية رقائق /مصفوفة الحمض النووي. هي تقنية جزيئية يتم استخدامها في الأبحاث العلمية لعدة اغراض:
-التعبير الجيني
-أو دراسة تأثير دواء معين على المرضى
أو غيرها من التطبيقات
اليوم بتكلم عن احد اهم واشهر تقنيات التعبير الجيني وهي تقنية (microarray) او تقنية رقائق /مصفوفة الحمض النووي. هي تقنية جزيئية يتم استخدامها في الأبحاث العلمية لعدة اغراض:
-التعبير الجيني
-أو دراسة تأثير دواء معين على المرضى
أو غيرها من التطبيقات
هي أداة مختبرية تستخدم للكشف عن تعبير الآلاف من الجينات في نفس الوقت. المصفوفات الدقيقة للحمض النووي عبارة عن شرائح مجهرية تطبع مع آلاف البقع الصغيرة في مواقع محددة ، مع كل بقعة تحتوي على تسلسل أو جين DNA معروف
كلمة معروف هنا نعني بها ان الجينات التي لم نكتشفها او لم نعرف التسلسل الخاص بها لا يمكننا معرفة التعبير الجيني الخاص بها عن طريق تقنية (microarray) في كثير من الأحيان
تقنية (microarray) تعمل علي مبدا التهجين حيث يتم استخلاص الحمض النووي الريبوزي(mRNA) واعادة تزاوجه مع نيوكليوتيدات مره اخري ليعود الي جزيء (DNA) ولكن في هذه الحاله يسمي الجزيء (cDNA) اي جزئ (DNA) يتم تصنيعها من الرنا المرسال (mRNA)
مبدأ التهجين في (microarray)
نحضِّر شريحة و نضع فيها سلاسل مكملة لسلاسل الـ mRNA التي يمكن للخلية إنتاجها وبالتالي عندما أضيف الـ mRNA إلى الشريحة فسوف تلتصق بالسلسلة التي تكملها
نحضِّر شريحة و نضع فيها سلاسل مكملة لسلاسل الـ mRNA التي يمكن للخلية إنتاجها وبالتالي عندما أضيف الـ mRNA إلى الشريحة فسوف تلتصق بالسلسلة التي تكملها
وحتى نعرف كم نسخة تم إنتاجها من كل جين نقوم بوضع نسخ كثيرة من كل cDNA وأقيس نسبة الـ mRNA التي إلتصقت (هجن) مع السلاسل المكملة. ولقياس هذه النسبة أقوم بإضافة عنصر مشع لكل mRNA وبعدها أقيس في الشريحة نسبة إضائة كل نقطة.
اي تجربه يجب ان يكون لدينا عينات لناخذ منها البيانات التي نريدها وفي حالة microarray علينا ان ناخذ عينتين لنفس المصفوفه: العينه الاولي تكون لاحد الاشخاص الاصحاء الذين لا يعانون من اي امراض ك كنترول , والأخرى تكون للشخص المصاب بالمرض (السرطان مثلا)
ملاحظه: في الغالب يتم أخذ اكثر من عينه لتجنب حدوث اي خطأ لاحد العينات ولتفادي الاخطاء عند تحليل البيانات
نقوم توسيم الانابيب بمركبات كميائيه تشع عند وقوع الليز عليها, عادة ما يستخدم(Cy3)الذي يشع باللون الاخضر عن وقوع الليز عليه ونضعه في احد الانابيب ولكن تذكر هل وضعته في الانبوب السليم ام الانبوب المصاب وبالمثل في الانبوب الاخر يتم وضع(Cy5) الذي يشع باللون الاحمر عند استخدام الليزر
نراجع الخطوات بإختصار:
تحضير العينات:
في هذه المرحلة يتم أخذ عينات من خلايا لأناس أصحاء (مثلا خلايا الكبد) و عينات من خلايا أناس مرضى (بطبيعة الحال تكون من نفس النوع, في هذه الحالة خلايا كبد مصابة).
تحضير العينات:
في هذه المرحلة يتم أخذ عينات من خلايا لأناس أصحاء (مثلا خلايا الكبد) و عينات من خلايا أناس مرضى (بطبيعة الحال تكون من نفس النوع, في هذه الحالة خلايا كبد مصابة).
إستخراج الـ mRNA:
بعد الحصول على العينات يتم إستخراج الـ mRNA من خلايا كل عينة ووضع mRNA العينات العادية في أنبوب و mRNA العينات المريضة في أنبوب آخر. في بعض الحالات يتم تحويل الـ mRNA إلى cDNA وتكون السلسلة الموجودة في الشريحة هي السلسلة الحقيقية للجين
بعد الحصول على العينات يتم إستخراج الـ mRNA من خلايا كل عينة ووضع mRNA العينات العادية في أنبوب و mRNA العينات المريضة في أنبوب آخر. في بعض الحالات يتم تحويل الـ mRNA إلى cDNA وتكون السلسلة الموجودة في الشريحة هي السلسلة الحقيقية للجين
طبعاً في العينة في أكثر من نوع ل الحمض الريبوزي ( ناقل؛ مرسول؛ ريبوزي)
أميز الرسول بأنه يحتوي على poly-A tail
لماذا بالذات mRNA:
لأنه هو الوحيد الذي يعبر عن gene expression لهذا نحتفظ فيه ونتخلص من بقية الأنواع عن طريق غسلها
أميز الرسول بأنه يحتوي على poly-A tail
لماذا بالذات mRNA:
لأنه هو الوحيد الذي يعبر عن gene expression لهذا نحتفظ فيه ونتخلص من بقية الأنواع عن طريق غسلها
توسيم الـ mRNA:
في هذه المرحلة يتم توسيم الـ mRNA باستعمال مكونات كيميائة تشع عندما تحفز بإستعمال الليزر, فيتم توسيم واحد من الأنابيب بالمكون Cy3 ( الذي يشع عند إستعمال الليزر الأخضر) و الأنبوب الآخر بالمكون Cy5 (الذي يشع عند إستعمال الليزر الأحمر).
في هذه المرحلة يتم توسيم الـ mRNA باستعمال مكونات كيميائة تشع عندما تحفز بإستعمال الليزر, فيتم توسيم واحد من الأنابيب بالمكون Cy3 ( الذي يشع عند إستعمال الليزر الأخضر) و الأنبوب الآخر بالمكون Cy5 (الذي يشع عند إستعمال الليزر الأحمر).
التهجين:
بعد إضافة الموسمات نقوم بإضافة الـ mRNA الموسمة إلى الـ Micrroarray, للتم بعدها عملية التهجين بحيث تلتصق كل mRNA بالسلسلة المكملة لها وفقا لمبدأ التهجين الذي شرحناه سابقا.
بعد إضافة الموسمات نقوم بإضافة الـ mRNA الموسمة إلى الـ Micrroarray, للتم بعدها عملية التهجين بحيث تلتصق كل mRNA بالسلسلة المكملة لها وفقا لمبدأ التهجين الذي شرحناه سابقا.
غسل الرقاقة:
يتم بعدها غسل الرقاقة من أجل الـ mRNA التي لم تلتحم مع مكملاتها من أجل تفادي أية أخطاء في قياس نسبة النشاط.
يتم بعدها غسل الرقاقة من أجل الـ mRNA التي لم تلتحم مع مكملاتها من أجل تفادي أية أخطاء في قياس نسبة النشاط.
المسح بالليزر وتحليل الصور:
كما قلنا سابقا فإن الـ mRNA تكون موسومة بلونين مختلفين (ليكن الأخضر للخلايا العادية و الأحمر للخلايا المريضة أو العكس مع كتابة كل لون يمثل اي عينة) حيث يشع كل لون عند إستعمال ليزر معين.
كما قلنا سابقا فإن الـ mRNA تكون موسومة بلونين مختلفين (ليكن الأخضر للخلايا العادية و الأحمر للخلايا المريضة أو العكس مع كتابة كل لون يمثل اي عينة) حيث يشع كل لون عند إستعمال ليزر معين.
موقع يشرح هذة التقنية والخطوات العملية بطريقة جميلة وبرسومات كرتونية 👌
learn.genetics.utah.edu
learn.genetics.utah.edu
جاري تحميل الاقتراحات...