الطفرة الوراثية

الطفرة (بالإنجليزية : Mutation) في علم الأحياء هي أي تغير يحدث في المعلومات الجينية – المعلومات الوراثية الحيوية المشفرة في تسلسلات حمض نووي ريبوزي منقوص الأكسجين، والكروموسومات التي تحوي DNA، أو في تسلسلات حمض نووي ريبوزي في حال بعض الفيروسات. DNA هو بمثابة سلسلة، والأجزاء المكونة لهذه السلسلة هيالنوكليوتيدات (تُسمى أيضا بالقواعد النتروجينية). يمكن أن تُحدث الطفرة تغييرات في سلسلات الدنا و الرنا بطرق مختلفة. فهي قد تغير من ترتيب تسلسل النوكليوتيدات، أو من عددها عن طريق الغرز و الحذف أو جين قافز.

الطفرات تنجم عن: الفيروسات، الينقولات، الكيميائيات المطفرة، التعرض للأشعة، الأخطاء التي تحدث خلال تضاعف الدنا أو الانتصاف عند إنتاج الخلايا المشيجية. ويمكن أن يُحدثها الكائن الحي نفسه بواسطة عمليات خلوية مثل التطفر المفرط.

في الكائنات الحية متعددة الخلايا هناك نوعان من الخلايا: جنسية وجسدية. الطفرات التي تحدث في الخلايا الجنسية تسمى طفرات تناسلية ^{[بالإنجليزية]}، وهي وروثية (يمكن توريثها للجيل اللاحق) إلا إن كانت مميتة، وعادة لا يظهر تأثيرها في الكائن الحي. الطفرات التي تحدث في الخلايا الجسدية تسمى طفرات جسدية، ولا يمكنها الانتقال إلى النسل عن طريق العمليات التكاثرية في الحيوانات. ولكن من الممكن الاحتفاظ بها عن طريق الاستنساخ. وتوريث الطفرات غير الجنسية ممكن في النباتات. الطفرات تمثل المواد الأولية اللازمة لتولد التنوع الجيني، وهي ضرورية كي يحدث التطور. تأثيرات الطفرات قد تكون ضارة او نافعة، أو محايدة (لا تضر ولا تنفع الكائن في البيئة التي يعيش فيها). الطفرات الضارة تتم تصفيتها عن طريق الاصطفاء الطبيعي، إحدى آليات التطور، أما الطفرات المحايدة فقد تتراكم وتصبح شائعة بآلية تطور أخرى تسمى الانحراف الوراثي. التغيرات التي تنتج عن الطفرات قد لا يكون لها أي تأثير، أو قد تعدل من النواتج الجينية، أو قد تمنع الجين عن العمل بشكل صحيح أو بشكل مطلق. الأغلبية العظمى من الطفرات بشكل عام تكون محادية ولا تؤدي إلى تغيرات ملحوظة. ولكن الطفرات التي تعدل من البروتينات الناتجة عن الجينات، على الأغلب تكون ضارة. وقد تم افتراض ذلك بناء على دراسات تمت على ذباب الفاكهة، فنسبة الطفرات ذات التأثيرات الضارة منها تصل إلى 70%، بينما تأثيرات البقية كانت محادية أو نافعة بشكل طفيف. وبسبب التأثيرات الضارة التي قد تنجم عن هذه الطفرات، هنالك آليات في الكائنات الحية تمنع حدوث الطفرات أو بقائها، مثل ترميم الدنا.

الفرد الذي تحدث به طفرة معينة أو يكون حاملا لها يكون طافِرا، ويمكن إطلاق هذه التسمية على السمات والأعضاء الجسدية التي تتأثر بالطفرة أيضاً. عملية حدوث الطفرة يطلق عليها تَطَفُّر أو طُفور. وعندما تحدث طفرة بتسلسل الدنا أو الفرد يقال عنه أنه طَفُر.

 

طفرة تلقائية

الطفرات التلقائية تحدث نتيجة لعمليات طبيعية في الخلايا. الطفور التلقائي على المستوى الجزيئي قد يحدث بسبب:

• الصنوانية Tautomerism: تغيير قاعدة عن طريق إعادة توضيع ذرة هيدروجين، وذلك بتعديل نمط ترابط الهيدروجين لتلك القاعدة، مما يؤدي لازدواج نوكليوتيدات خاطئ أثناء الترفيل (التضاعف).
• نزع البورينات Depurination: فقدان قاعدة بورين لتشكيل موقع منزوع البورين.
• نزع الأمينات Deamination: الحلمهة تؤدي لتبدل قاعدة عادية لقاعدة شاذة.
• الازدواج المتضارب للشريط المنزلق  Slipped strand mispairing: تمسخ الشريط أثناء استنساخه، وإعادته إلى طبيعته في موقع آخر. وهذا قد يؤدي لحدوث غرز أو خبن.

طفرة محدثة

الطفرات المحدثة تحدث نتيجة لتفاعل حمض نووي ريبوزي منقوص الأكسجين مع عوامل خارجية أو عوامل مطفرة، ألا وهي:

• الكيميائيات
  • نظائر القواعد: كيميائيات مشابهة للقواعد البورين والبيريميدين، وقد تأخذ مكان القواعد العادية في الدنا أثناء التضاعف.
  • كيميائيات تغير من تركيب القواعد وخصائص ازدواجها: مثل حمض النيتروز.
  • عوامل متداخلة.
  • عوامل تغير من تركيب الدنا.
•            أشعة

أطفال الأنابيب

طفل أنابيب’ في الطب (بالإنجليزية: In-vitro-Fertilisation IVF)

عرف العالم هذا التعبير لأول مرة عام 1978 عندما ولدت الطفلة لويس براون وهي أول طفلة أنابيب في العالم. وقد أمكن بهذه الطريقة التغلب على بعض العوائق التي تمنع حدوث الحمل عند المرأة مثل أنسداد قناة فالوب أو ضعف الحيوانات المنوية عند الرجل. ويتم اللجوء إلى طفل أنبوب الإختبار أو البوتقة في الحالات التي يتعذر فيها التلقيح الطبيعي للبويضة داخل الرحم بسبب ضعف النطاف أو مشاكل في الرحم.

إنَّ ما يجري في عملية طفل الأنبوب هو أنَّ عمليةَ الإخصاب تحدث خارجَ جسم المرأة، حيث يتم تنشيط أو تجهيز المبيضين للزوجة بأدوية مساعدة لإنتاج عدد أكبر من البويضات، ثم يتم سحب هذه البويضات جراحياً في وقت محدد تكون فيه كاملة النضج لتُخَصَّب في المختبر بإستخدام الحيوانات المنوية التي أُخِذَت من عيِّنة للسائل المنوي للزوج تبدأ مرحلة إنقسام الخلية فيقوم الطبيب بزرع الجنين في رحم الأم حيث ينمو طبيعيا حتى الولادة. ويتم زرع الجنين أو البويضة المخصبة في رحم الأم بعد 55 أيام من تخصيبها.

ماذا نعني بعملية اطفال الانابيب ؟

هو إخصاب البويضة بالحيوان المنوي في أنابيب الاختبار بعد أخذ البويضات الناضجة من المبيض لتوضع مع الحيوانات المنوية الجيدة فقط بعد غسلها حتى يحصل الإخصاب. ثم تعاد البويضة المخصبة إلى الأم. تستغرق هذه العملية من يومين – خمسة أيام وهذه الطريقة تُعطى الخيار الأفضل لاختيار أفضل الأجنة لنقلها إلى الأم بعد إخصابها خارج الرحم. وتعطى كذلك مجالاً أكبر لاحتمال الحمل في الدورة الواحدة لأنه يمكن نقل أكثر من جنين واحد إلى داخل الرحم..

تطور عام 2010

في خريف عام 2010 حصل العالم البريطاني روبرت ادواردز الذي قام بتخصيب أول بويضة خارج رحم الأم ب جائزة نوبل في الطب. كما قامت مجموعة من العلماء في جامعة ستانفورد، بكالفورنيا بتحسين طريقة التخصيب وزرع البويضة المخصبة في رحم المرأة. فقد كانت الطريقة حتي الآن تتطلب انتظار الأطباء 55 أيام بعد تخصيب عدة بويضات في البوتقة واختيار أصلحها من بينهم وزرعها في رحم الأم، على أساس أن البويضة المخصبة التي تنمو في البوتقة وتتحمل النمو خارج رحم الأم تلك المدة هي الأصلح لنمو الجنين. ولكن الانتظار 5 أيام في البوتقة له مخاطره أيضا إذ أن نمو البويضة في البوتقة غير طبيعي، مما قد يتسبب في تشوه ما للطفل فيما بعد.

والطريقة الجديدة تتضمن مراقبة البويضات المخصبة بالفيلم وتتبعها. وبعد إجراء الاختبار على نحو 240 حالة توصلوا إلى أن ثلاثة شواهد تبين أي تلك البويضات هي الأصلح : ملاحظة أيهم تقوم بالانقسام الأول قبل الأخرىات، والشاهدتان الأخرتان هي تعيين الزمن بين أنقسامات تالية، حيث كلما يتم الانقسام سريعا كلما كانت البويضة المخصبة أصلح. وتبين تلك الطريقة بنسبة نجاح تبلغ 93% أي من تلك البويضات المخصبة يمكن أن تعيش لمدة 5 أيام في البوتقة.

بذلك يمكن للطبيب معرفة البويضة المخصبة الصالحة للزراعة في رحم الأم خلال يومين إثنين بعد التخصيب. ومن المتوقع أن يرتفع معدل نجاح التخصيب في الأنبوب الذي يبلغ حاليا نحو 30% مع تطبيق الطريقة الجديدة.

حقن البويضة بالحيوانات المنوية

نباتات معدلة وراثيا

هي الأطعمة المشتقة من الكائنات المعدلة وراثيا. وقد أدخلت بعض التغييرات إلى الحمض النووي للكائنات المعدلة وراثيا عن طريق الهندسة الوراثية. وقد طرحت الأغذية المعدلة وراثيا لأول مرة في السوق في وقت مبكر 1986م. وعادة ما تكون الأغذية المعدلة وراثيا مثل منتجات نباتية معدلة وراثيا : فول الصويا والذرة، وزيت بذور القطن، ولكن المنتجات الحيوانية أيضاً قد تم تطويرها.

الأهمية

لقد تم انتاج العديد من المحاصيل المعدلة وراثيا والتي تكتسب الصفات المرادة والتي تعتبر ذات فائدة للمزارعين والمستهلكين والعمال.

ومن امثلة هذه الصفات

1.زيادة فترة الحفظ قبل البيع ومن امثلة هذه المنتجات : البندورة والتفاح حيث تم التأثير على انزيم يساعد على تعفن الغذاء بمرور الوقت وهو انزيم.

polyphenyl oxidase.

2.زيادة الاهمية الغذائية للمنتج ومن امثلة هذه المنتجات:الأرز الذهبي وقد اكتسب الارز هذه الصفة من خلال ادخال فيتامين A الي الارز وايضا تم انتاج ذرة مضاف لها فيتامين.C.

3. انتاج نباتات تتحمل الظروف البيئية الصعبة من جفاف وملوحة

. 4.انتاج نباتات مقاومة لمبيدات الحشائش حيث ان المشكلة في استخدام مبيدات الحشائش هو انها تؤثر على الحشائش المراد التخلص منها وفي نفس الوقت تضر بالمحاصيل المزروعة ولكن تم حل هذه المشكلة باستخدام الهندسة الوراثية حيث انتجت نباتات لا تتأثر بمبيدات الحشائش.

5. انتاج نباتات مقاومة للعوامل الممرضة مثل الحشرات والفيروسات.

6.استخدمت النباتات المعدلة وراثيا كمفاعلات حيوية لانتاج العديد من الادوية ومن امثلة ذلك الموز المعدل وراثيا والذي يحتوي على لقاح مضاد لفيروس التهاب الكبد.

برتقالة معدلة وراثيا

تعريف الوراثة

علم الوراثة أو الوِرَاثِيَّات هو العلم الذي يدرس المورثات (الجينات)  والوراثة وما ينتج عنه من تنوع الكائنات الحية.