التضخيم

التضخيم يعني تكاثر أقسام الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين (DNA). يمكن أن تكون هذه جزيئات أو جينات فردية أو حتى أجزاء أكبر من الجينوم. يحدث التضخيم كتكرار طبيعي لتسلسل الحمض النووي باعتباره الناقل للمعلومات الجينية. وهذا يجعلها من أهم فئات الوراثة (علم الوراثة).

ما هو التضخيم؟

في المختبر ، يتم تطبيق التضخيم بشكل مصطنع كعملية تقنية في البيولوجيا الجزيئية. تسلسل البداية هو amplicon ، والنتيجة هي amplicon. كعملية طبيعية ، فإن التضخيم هو شكل من أشكال الطفرات ، أي تغيير دائم في التركيب الجيني. وبهذه الطريقة ، يمكنه تسريع التطور عن طريق توسيع وضغط أجزاء معينة من الحمض النووي في الجينوم.

تتطور المقاومة للمضادات الحيوية أو المبيدات الحشرية ، على سبيل المثال ، في مسارات أقصر. من الممكن أيضًا مع التكرار الانتقائي للجينات زيادة تدهورها عند الحاجة. يحدث هذا ، على سبيل المثال ، مع خلايا البويضات حتى تتمكن من تلبية احتياجاتها المتزايدة من الريبوسومات.

في بعض التضخمات الطبيعية ، يتكرر التكرار على الجينات. أصبحت بنية قشر البصل مرئية خلال هذه العملية باستخدام مجهر إلكتروني ، حيث صاغت المصطلحات التقنية مصطلح "تكاثر قشرة البصل".

الوظيفة والمهمة

النيوكليوتيدات هي اللبنات الأساسية للأحماض النووية والحمض النووي DNA و RNA (الحمض النووي الريبي). تتكون من فوسفات وسكر وجزء أساسي. هذه الجزيئات متنوعة بشكل غير عادي في طبيعتها وتؤدي مهام تنظيمية مهمة في الخلايا ، خاصة فيما يتعلق بعملية التمثيل الغذائي. تربط النيوكليوتيدات السكر بالقاعدة والفوسفات بدورها مع السكر عن طريق رابطة استر. من الممكن أيضًا ربط أكثر من فوسفات بالسكر.

يمكن تمييز النيوكليوتيدات بالقواعد المدمجة والسكر. هذا هو deoxyribose في DNA و ribose في RNA. بشكل عام ، يتكون كل من جزيئات DNA و RNA الكبيرة من أربعة أنواع مختلفة من النيوكليوتيدات ، والتي يمكن ترتيبها جنبًا إلى جنب بأي شكل من الأشكال. يحدث هذا عن طريق تفاعل الترميز.

لكي تكون قادرًا على تقديم المعلومات اللازمة لتشفير الرسالة الجينية ، يجب على ثلاثة نيوكليوتيدات على الأقل الاتصال ببعضها البعض. وبهذه الطريقة ، يشكلون خيطًا واحدًا من الحمض النووي. من أجل إنشاء الخصلة المزدوجة ، يتم عكس الخصلة المفردة. كل قاعدة مرتبة من الخيط الفردي هي عكس القاعدة التكميلية للخيط المرآة. في الترتيب الأساسي المعني ، يوجد انتظام يعتمد على الطبيعة الكيميائية للزوج المحدد.

يشكل شريطا الحمض النووي اللذين ينتميان معًا ما يعرف باسم الحلزون المزدوج. ترتبط القواعد المقابلة للنيوكليوتيدات ببعضها البعض بواسطة روابط هيدروجينية. اعتمادًا على الزوج الأساسي ، يتم بناء اثنين أو ثلاثة من هذه الروابط الهيدروجينية. تُعرف هذه العملية في بيولوجيا الخلية بآلية الاقتران الأساسية.

في هذا السياق أيضًا ، يتيح التضخيم التكرار الدقيق للهياكل الموجودة في الخلية البشرية. إذا كان من الممكن السيطرة على هذا بشكل مصطنع ، يمكن علاج أنواع معينة من السرطان بطريقة أكثر استهدافًا في المستقبل.

تقنية لتكرار الحمض النووي في أنبوب الاختبار (في المختبر) هي ما يسمى تفاعل البلمرة المتسلسل (PCR). يمكن استخدامه لتضخيم أي جزء من الحمض النووي في وقت قصير وبطريقة بسيطة.

يمكنك العثور على أدويتك هنا

الامراض والاعتلالات

في ظل ظروف معينة ، يحدث ما يسمى بالجينات السرطانية (الجينات الورمية) للنمو غير المنضبط للأورام من خلال التضخيم. تستجيب بعض الجينات المسرطنة أيضًا لبعض عوامل تثبيط الخلايا (مواد طبيعية أو اصطناعية تمنع نمو الخلايا) مع تضخيم.

في علاج السرطان ، تُستخدم هذه العوامل الخاصة كمثبطات للخلايا تمنع إنتاج اللبنات الأساسية للأحماض النووية. الخلايا السرطانية ، بدورها ، قادرة على التفاعل عن طريق تضخيم أجزاء الجينات التي تتباطأ بسبب تثبيط الخلايا. غالبًا ما تطور الخلايا السرطانية امتدادات كروموسوم متجانسة.