عِلْم الوراثة الجرثومي

dr.Ali

عِلْم الوراثة هوالعِلْمُ، الذي يُحدد ويُحلّلُ الوراثةَ . وحدةَ الوراثةِ هي الجينُ , قطعة DNA الذي يَحْملُ معلوماتَ كيمياوية حيوية خاصة أَو فيزيولوجية معيّنة.
إنّ الجين الجرثوميَ هو مجموعةُ شاملة للجيناتِ موجود داخل الخليةِ الجرثوميةِ.
يَشْملُ:
1. الكروموسوم الجرثومي: الذي يُمْكِنُ أَنْ يُشفّرَ بحدود 4000 جينِ منفصلِ ضروريِ للنمو والتوليدِ الجرثوميِ.
الجينات الإضافية قَدْ تحمل:
2. بلاسميدات
3. عناصر ناقلة وراثية، و
4. عاثية DNA (طليعة العاثية).

1. الصبغي الجرثومي :
كونها بدائية النوى تفتقرُ الخليةُ الجرثومية إلى غشاء نووي، بدلاً مِن ذلك،DNA يتمركز في السيتوبلاسما ك nucleoid.
nucleoid يَشْملُ صبغي وحيد، الذي يكون جزئ DNAدائري مفرط الالتفاف,ذو طاقين، مرتبطا بنُقطَةٍ واحدة مَع الميزوزوم(الجسيم المتوسط) . هذا الإرتباطِ يَلْعبُ دوراً في إفتراقِ صبغيان متشابهان تاليا نسخ صبغي.
الصبغي الجرثومي لَهُ التركيبُ الكيميائيُ العامُّ لجزيئاتِ DNAهذا يعني:
كُلّ طبقة مُشَكَّلة بإنتظام بالتناوب بين الفوسفات و السكر_مجموعات(دي أوكسي ريبوز) .
القاعدة الآزوتية(A,G,C,T) تُرْتبَطُ بمجموعةِ السُكّرَ و تبرز إلى الداخل نحو الطبقة الآخرى.
إنّ الطاقان المَحْمُولان معا بروابط الهايدروجين بين القواعدِ بشكل متمم(A-T) أَو (C-G) موجودة في نفس المستوى.
متوسط طول الصبغي الجرثوميِ 4000-5000 Kbp.
يتم مضاعفة الصبغة الجرثومية بطريقة نصف المحفظة لنسخة (DNA) وبمعنى آخر:
- الضفيرتان منفصلتان.
- كل ضفيرة تمثل نسخة لتركيب ضفيرة متممة من خلال تحفيز الجين المتماثر.
تتبع الصبغة الجرثومية نفس قواعد تعبير الجين وتأليف البروتين أي(النسخة والترجمة) مثل الكائنات الحية الأعلى.
البلاسميدات:
هي صبغة إضافية ,دائرية ,جزيئات (DNA)ثنائية الضفيرة تنفصل في هيولى الخلية.إنها أصغر من الصبغة الجرثومية.
وهي قادرة بشكل مستقل على مضاعفة الصبغة الجرثومية ,وبالتالي يمكن أن نجد في نفس الخلية عدة نسخ لنفس البلاسميدات (عدد نسخ البلاسميدات)
وبحسب عدد النسخ ,نستطيع تصنيف(البلاسميدات) لمجموعتين:
1- مضاعفة البلاسميدات المريحة: يمكن أن تضاعف في غياب البروتين المركب, هي عادة توجد بحوالي (30-50) نسخة/ خلية , وهي نسبياً صغيرة بالحجم.
2- البلاسميدات الشديدة: تتطلب بروتين مضاعف وهي عادةً تكون كبيرة وتوجد في نسخ قليلة(1-5)بالخلية
البلاسميدات بشكل عام غير ضرورية . وهذا يدل أن معظم البلاسميدات تشفر الخصائص التي ليست أساسية للنمو, والمضاعفة أو بقاء البكتيريا المضيفة