بعض الأحيان تكون أعظم الحلول التي لها القدرة علىٰ إحداث تغيير جذري في المشاكل البيولوجية🔍 موجودة في أقسىٰ البيئات🌋ولنكون أكثر دقة في بكتيريا تعيش وسط هذه القسوة🧫🔥، شلون المايكروبايولوجي مد إيه للموليكيلر و نتج عن هٰذا هٰذا التعاون🤝 طفرة في أهم خطوة في التجربة وهي الـPCR🧐🧬؟
• نبدي أول شي و نقول شنو إهيا الـ PCR ؟ اهيا اختصار لـ Polymerase Chain Reaction = عملية نضاعف فيها المادة الوراثية 🧬📈 و بكل صدق إهيا خطوة لا يتم الإستغناء عنها في " معظم " التجارب و بحالتي مثلاً خطوة أساسية في التجربة تقوم الكثير من الأمور علىٰ أساسها📍و لٰكن ليش مهمة؟
الله يسلمكم هالخطوة مهمة لأن تخيلوا معاي : عندكم ورقة رسمية 📑دايمًا شنو نسوي؟ نطبع نسخ منها📇و نخلي الورقة الأساسية بعيدًا عن الإستخدام .. نفس الشي عينتنا 🧬 ما نستخدمها دايركت لا طبعًا، إنما نحتاج نضاعفها و نتأكد عندنا نسخ منها تخلينا نستخدمها بأكثر من تجربة🔍!
- الحين عشان نفهم المشكلة إلي كانت تعاني منها هالخطوة المُهمة بالتجارب لازم نعرف شنو خطواتها أصلاً و وين الخلل و أصله تحديدًا🔍!
• بسم الله العملية تحتاج مكونات و وصفة نمشي عليها👩🏻🍳🍽.. نبدأ بالمكونات : ١- أهم مكون و محور التجربة الـ [DNA] الي نبي نضاعفه🧬✅
٢- Primers آنا أحب أسميهم google map🗺📍ليش؟ لأنهم چنهم أعلام🚩راح يمسكون منطقة معينة بالـ DNA كإشارة ترىٰ ها؟🧬🙋🏻♀️ بهالمنطقة أبي التضاعف فالعملية كلش مو عشوائية إنما لوكيشن مُحدد بسبب هالمكون❤️!
• تخيلوا الـ DNA چنه تركيب بس ناقص يحتاج قطع تكمله🧩 هذي القطع عبارة عن المكون الثالث ألا و هو : dNTPs : A C G T✔️
• المكون الرابع : الإنزيم إلي راح يعتبر كمكينة و محرك لـ 🔌عملية المُضاعفه ألا و هو الـ DNA Polymerase
• المكون الأخير : buffer/cofactors .. نختصرلكم أهميتهم عملية المضاعفة📈= تحتاج استقرار و بيئة مُهيئة🧘🏻♀️ فهذيله يضبطون الوضع حق الإنزيم إلي قبل شوي عشان يسوي شغله علىٰ أكمل وجه✅
• الحين خلصنا المكونات👩🏻🍳 و نقول بسم الله حق خطوات الوصفة✔️🧬.. الوصفة تتكون من ٣ خطوات رئيسية جدًا راح نتكلم عنهم الحين📽🎬..
1- Denaturation
• هٰذي الخطوة الله يسلمكم تحتاج درجة حرارة مرتفعة = 95☀️شنو هدفها؟ تبي تخرب شكل الـDNA 🧬 عن طريق إنها تكسر الروابط الهيدروجين الضعيفة🤧إلي تربط الشريطين فيصير بعدها من شريطين متماسكين لي شريطين منفصلين☑️
• هٰذي الخطوة الله يسلمكم تحتاج درجة حرارة مرتفعة = 95☀️شنو هدفها؟ تبي تخرب شكل الـDNA 🧬 عن طريق إنها تكسر الروابط الهيدروجين الضعيفة🤧إلي تربط الشريطين فيصير بعدها من شريطين متماسكين لي شريطين منفصلين☑️
وصف لما سوف يحصل من 🧬 لي ➖➖ :
عقبها تيي الخطوة الثانية : Annealing🤝.. هم تحتاج درجة حرارة معينة دايمًا يحطون إنها 55 ⚠️ بس بالواقع العملي ممكن تكون متغيرة حسب الجين إلي نشتغل عليه و عدة عوامل❕ المهم شنو فكرتها؟ شفتوا الأعلام إلي قلت لكم عنهم إلي لازم يمسكون بمنطقة محددة🗺📍🚩؟ راح تبدأ مُهمتهم☑️
الأعلام و إهيا تمسك مناطق محددة، و تحددلي لوكيشن العملية🏳️🧬
• الخطوة الثالثة و الأخيرة : Extension🧬📈 درجة حرارة مطلوبة = 72⚠️☀️.. هني عاد شيصير إيون مكونين ألا و هما : DNA Polymerase + dNTPs و يكملون المفقود🧩🔌!
• الـ ٣ خطوات = يمثلون دورة واحدة لٰكن؟ هل بعملية التضاعف تكفينا دورة وحدة لا طبعًا! نبي نسخ وايد فنحتاج العديد من الدورات إلي منها بتكرر الخطوات📈 .. فچذي بدينا بنسخ قليلة من الـ DNA⬇️و انتهينا بـ الكثير جدًا جدًا جدًا من النسخ⬆️
الحين السؤال وين المشكلة بالي شرحته؟
• سابقًا: كانت كل خطوة تصير منفصلة بدرجة حرارة مميزة✅☀️حق كل مكان .. بس وين كانت أكبر مصيبة؟ إن الـ DNA polymerase أحد مكونات العملية ما يتحمل درجة حرارة عالية🤒حساس فكانوا يحتاجون يضيفون بعد كل دورة كمية يديدة🤯 و هٰذا شي متعب و فيه استهلاك لكمية كبيرة من هالمكون🤕!
• فالحين قدرنا نحدد المشكلة✔️: متمثلة بالـ DNA Polymerase🤨و عدم قدرته إن يتحمل حرارة المكان لفترة طويلة❌ فنحتاج كل مرة نضيف كمية فرش يديدة عشان نحل مشكلة المكون الحساس❕
• شلون قدرنا ننتقل من طريقة تقليدية تحتاج 3 أماكن منفصلة لكل خطوة مع مكون حساس🤒>>> لي جهاز واحد اهوا من نفسه يغير درجة الحرارة☀️و الأهم ؟ مع DNA Polymerase كلش مو حساس و ما تهمه درجة الحرارة العالية كلش!
نبدي بالحل إلي بدا في: أمريكا🇺🇸 و تحديدًا Yellowstone National Park🗺🏞 إلي تتواجد فيها البقع الساخنة☀️.. الي اكتشف فيها دكتور توماس كائن مُميز و مثير للإنتباه🤨!
اسم هالبكتيريا : Thermus Aquaticus🧐.. الي تنتمي لفئة extremophile☠️.. كائن يعيش في بيئة جدًا قاسية😵💫 يتحمل فيها ضعط و حرارة جدًا مرتفعين⬆️🔥و هذا ما يجعله مقاوم للظروف المحيطة به💪🏻.. انترستنق شخصية هالبكتيريا😎
• بس وين الأكثر جمال بشخصيته🤨؟ إن يحمل DNA Polymerase خاص فيه مستقر جدًا عند درجات الحرارة العالية جدًا و قادر علىٰ إتمام وظيفته رغم تواجد في بقعة شديدة السخونة🤩!
و من هنا مد هٰذا الكائن يد العون و تعاون🤝 في حل أزمة إضافة DNA Polymerase بعد كل دورة بسبب عدم احتماله إن يظل مستقر بظل درجة حرارة مرتفعة .. و من بعدها رسميًا تم استبدال الإنزيم القديم الحساس بـ Taq DNA Polymerase المُستخرج من البكتيريا شديد الإستقرار🏞✅!
• من شدة أهمية هٰذا الإكتشاف سنة 1989 تم اختيار الـ Taq DNA Polymerase كـ جُزيء السنة🤍.. من كان يعلم إن كائن بسيط تحمل كل الصعاب يحمله في داخله حل لمشكلة أدت إلىٰ طفرة بتقنية الـ PCR🧬!
و رغم بساطة الفكرة🤍 إلا إنها ذكية و جميلة أدت إلىٰ تسريع رتم التجارب و ساهم في مجالات وايد لأن الـPCR وايد مهم حق التجارب إلي تخص الجانب البحثي، الطبي، الجنائي، و الكثير جدًا لدرجة ماقدر أحصرهم .. رسمة زميلة لي في أحد المواد تشرح الفرق بطريقة لطيفة🥰
• نستفيد من الموضوع: الله سبحانه و تعالىٰ خلق كل شيء و له معنىٰ و بعد ممكن يساعدنا و لٰكن ليست كل عين ترىٰ و تلاحظ و تربط .. جعلنا الله مِن من يرىٰ فايدة الشيء و إن كان في بيئة قاسية محد يدري عن وجوده🥰💘!
•THE END•
جاري تحميل الاقتراحات...