أمبليكون

📅 آخر تحديث: ١ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ١ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 1 صور
الموسوعة الحرة
قالب تسلسل الأمبليكون الذي تم تحضيره للتضخيم. التسلسل المستهدف المراد تضخيمه ملون باللون الأخضر.

في علم الأحياء الجزيئي ، يُعرف المُضخَّم بأنه قطعة من الحمض النووي (DNA ) تُمثل مصدرًا و/أو ناتجًا لعمليات التضخيم أو التضاعف . يمكن تكوينه صناعيًا باستخدام طرق مختلفة، بما في ذلك تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) أو تفاعلات ربط السلسلة (LCR)، أو طبيعيًا من خلال تضاعف الجينات . في هذا السياق، يشير التضخيم إلى إنتاج نسخة واحدة أو أكثر من جزء جيني أو تسلسل مستهدف، وتحديدًا المُضخَّم. ولأنه يشير إلى ناتج تفاعل التضخيم، يُستخدم مصطلح "المُضخَّم " بشكل متبادل مع المصطلحات المختبرية الشائعة، مثل "ناتج تفاعل البوليميراز المتسلسل".

يُستخدم التضخيم الاصطناعي في الأبحاث ، [ 1 ] وعلم الأدلة الجنائية ، [ 2 ] والطب [ 1 ] لأغراض تشمل الكشف عن العوامل المعدية وتحديد كميتها ، [ 3 ] وتحديد هوية الرفات البشرية، [ 4 ] واستخلاص الأنماط الجينية من شعر الإنسان. [ 2 ]

يلعب تضاعف الجينات الطبيعي دورًا رئيسيًا في التطور . كما أنه متورط في العديد من أنواع السرطان البشري، بما في ذلك سرطان الغدد الليمفاوية البائية الأولية في المنصف وسرطان الغدد الليمفاوية هودجكين . [ 5 ] في هذا السياق، يمكن أن يشير مصطلح "المُضخَّم" إلى كلٍّ من جزء من الحمض النووي الصبغي الذي تم استئصاله وتضخيمه وإعادة إدخاله في مكان آخر من الجينوم ، وإلى جزء من الحمض النووي خارج الصبغي يُعرف باسم " الدقيقة المزدوجة" ، ويمكن أن يتكون كل منهما من جين واحد أو أكثر . يؤدي تضخيم الجينات المشفرة بواسطة هذه المُضخَّمات عمومًا إلى زيادة نسخ تلك الجينات، وبالتالي زيادة حجم البروتينات المرتبطة بها . [ 6 ]

بناء

تُعدّ المُضخّمات عمومًا تسلسلات جينية متكررة مباشرة (رأسًا لذيل) أو متكررة معكوسة (رأسًا لرأس أو ذيلًا لذيل)، وقد تكون خطية أو دائرية الشكل. [ 7 ] تتكون المُضخّمات الدائرية من تكرارات معكوسة غير كاملة مُلتحمة في دائرة [ 8 ] ، ويُعتقد أنها تنشأ من مُضخّمات خطية سابقة. [ 9 ]

أثناء التضخيم الاصطناعي، يتم تحديد طول الأمبليكون وفقًا للأهداف التجريبية. [ 10 ]

تكنولوجيا

أصبح تحليل المضخمات ممكناً بفضل تطوير طرق التضخيم مثل تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) ، وبشكل متزايد بفضل التقنيات الأرخص والأكثر إنتاجية لتسلسل الحمض النووي أو تسلسل الجيل التالي ، مثل تسلسل أشباه الموصلات الأيونية ، والمعروفة باسم العلامة التجارية للمطور، Ion Torrent. [ 11 ]

أتاحت تقنيات تسلسل الحمض النووي، مثل تقنية التسلسل من الجيل التالي، دراسةَ المُضخَّمات في علم الأحياء الجينومي وعلم الوراثة ، بما في ذلك أبحاث علم وراثة السرطان ، [ 12 ] والأبحاث التطورية ، وعلم الوراثة البشرية . [ 13 ] فعلى سبيل المثال، باستخدام جين 16S rRNA ، وهو جزء من كل جينوم بكتيري وأثري ومحفوظ بدرجة عالية، يمكن تصنيف البكتيريا تصنيفًا علميًا من خلال مقارنة تسلسل المُضخَّم بالتسلسلات المعروفة. وينطبق هذا الأمر بشكل مماثل في نطاق الفطريات مع جين 18S rRNA وكذلك المنطقة غير المشفرة ITS1 . [ 14 ]

بغض النظر عن الطريقة المستخدمة لتضخيم المضخمات، يجب استخدام تقنية ما لتحديد كمية المنتج المضخم. [ 15 ] عمومًا، تتضمن هذه التقنيات خطوة التقاط وخطوة كشف، على الرغم من أن كيفية دمج هاتين الخطوتين تعتمد على كل اختبار على حدة .

تشمل الأمثلة اختبار Amplicor HIV-1 Monitor Assay ( RT-PCR )، القادر على الكشف عن فيروس نقص المناعة البشرية في البلازما ؛ واختبار HIV-1 QT ( NASBA )، المستخدم لقياس الحمل الفيروسي في البلازما عن طريق تضخيم جزء من الحمض النووي الريبي لفيروس نقص المناعة البشرية؛ والتضخيم المعتمد على النسخ ، الذي يستخدم اختبار حماية التهجين للتمييز بين عدوى المتدثرة الحثرية . [ 15 ] تتضمن كل طريقة خطوات كشف والتقاط متنوعة لتقييم ناتج التضخيم، أو الأمبليكون. في تسلسل الأمبليكون، يتم دمج عدد كبير من الأمبليكونات المختلفة الناتجة عن تضخيم عينة عادية وتسلسلها. بعد إجراء تصنيف مراقبة الجودة باستخدام طرق مختلفة، يتم حساب عدد التصنيفات المتطابقة التي تمثل وفرتها النسبية في العينة.

التطبيقات

يمكن استخدام تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) لتحديد الجنس من عينة الحمض النووي البشري. [16] يتم اختيار مواقع إدخال عنصر Alu ، وتضخيمها ، وتقييمها من حيث حجم القطعة. يستخدم اختبار تحديد الجنس AluSTXa للكروموسوم X ، وAluSTYa للكروموسوم Y ، أو كليهما، لتقليل احتمالية الخطأ إلى حد ضئيل. ينتج عن الكروموسوم المُدخل قطعة كبيرة عند تضخيم المنطقة المتماثلة . يتم تمييز الذكور بوجود قطعتين من الحمض النووي المُضخّم، بينما تحتوي الإناث على قطعة واحدة فقط. تتضمن المجموعة المُعدّة لتنفيذ هذه الطريقة زوجًا من البادئات لتضخيم الموقع، وكواشف تفاعل البوليميراز المتسلسل (اختياريًا). [ 17 ]

يمكن استخدام تقنية تفاعل البوليميراز المتسلسل طويل المدى (LCR) لتشخيص مرض السل . [ 18 ] يتم استهداف التسلسل الذي يحتوي على مستضد البروتين B بواسطة أربعة بادئات أوليغونوكليوتيدية - اثنان للسلسلة الموجبة ، واثنان للسلسلة السالبة . ترتبط البادئات ببعضها البعض، مكونةً قطعة من الحمض النووي المزدوج، والتي بمجرد انفصالها، يمكن أن تُستخدم كهدف لجولات تضاعف لاحقة. في هذه الحالة، يمكن الكشف عن الناتج باستخدام المقايسة المناعية الإنزيمية للجسيمات الدقيقة (MEIA) .

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 مايرز، روبرت أ.، محرر. (1995). البيولوجيا الجزيئية والتكنولوجيا الحيوية: مرجع شامل . نيويورك، نيويورك: دار نشر VCH. الصفحات 53، 585. ISBN  1-56081-925-1.
  2. 1 2 والش، ب.س.؛ ميتزجر، د.أ.؛ هيغوتشي، ر. (1991). "Chelex 100 كوسيط لاستخلاص الحمض النووي بسهولة من أجل تحديد النمط الجيني باستخدام تفاعل البوليميراز المتسلسل من المواد الجنائية". BioTechniques . 10 (4): 506–13 . PMID 1867860 . 
  3. ↑ فرع شؤون المستهلك (17 أغسطس 2010). "اختبار روش أمبليكور لمراقبة فيروس نقص المناعة البشرية من النوع الأول" . إدارة الغذاء والدواء الأمريكية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 أكتوبر 2012 .
  4. ↑ جيل، بيتر؛ إيفانوف، بافيل ل.؛ كيمبتون، كولين؛ بيرسي، روميل؛ بنسون، نيكولا؛ تولي، جيليان؛ إيفيت، إيان؛ هاجلبرغ، إريكا؛ سوليفان، كيفن (1994). "تحديد رفات عائلة رومانوف عن طريق تحليل الحمض النووي". علم الوراثة الطبيعية . 6 (2): 130-135 . doi : 10.1038/ng0294-130 . PMID 8162066. S2CID 33557869 .  
  5. ^ روي، ليكسين؛ إمري، نورث كارولاينا تولجا؛ كرولاك، مايكل J .؛ تشونغ، هاي جونغ؛ ستيدل، كريستيان؛ سلاك ، جراهام. رايت، جورج دبليو. لينز، جورج. وآخرون . (2010). "التعديل اللاجيني التعاوني بواسطة جينات أمبليكون السرطانية" . الخلية السرطانية . 18 (6): 590-605 . دوى : 10.1016/j.ccr.2010.11.013 . بمك 3049192 . بميد 21156283 .   
  6. ↑ بيغنيل، جي آر؛ سانتاريوس، تي؛ بول، جي سي إم؛ بتلر، إيه بي؛ بيري، جيه؛ بليزانس، إي؛ غرينمان، سي؛ مينزيس، إيه؛ وآخرون . (2007). "بنى إعادة ترتيب الجينوم الجسدي في مضخمات السرطان البشري بدقة على مستوى التسلسل" . أبحاث الجينوم . 17 (9): 1296-303 . doi : 10.1101/gr.6522707 . PMC 1950898. PMID 17675364 .   
  7. ↑ كوهن، والدو إي.؛ مولداف، كيفي، محرران. (1996). التقدم في أبحاث الأحماض النووية والبيولوجيا الجزيئية . دار النشر الأكاديمية. الصفحات 280-287 . ISBN  978-0-12-540054-1.
  8. ↑ غرودين، ك؛ روي، ج؛ أويليت، م (1996). "تكوين مضخمات دائرية خارج الكروموسوم مع تكرارات مباشرة أو معكوسة في الليشمانيا المقاومة للأدوية" . بيولوجيا الخلية الجزيئية 16 ( 7): 3587-3595 . doi : 10.1128/mcb.16.7.3587 . PMC 231354. PMID 8668175 .  
  9. ↑ غرودين، ك؛ كودينغ، س؛ روي، ج؛ أويليت، م (1998). "المضخمات الخطية كسلائف للدوائر المضخمة في الليشمانيا التارنتولية المقاومة للميثوتريكسات" . أبحاث الأحماض النووية . 26 (14): 3372-3378 . doi : 10.1093/nar/26.14.3372 (غير نشط في 11 يوليو 2025). PMC 147699. PMID 9649621 .  {{cite journal}}: صيانة CS1: رقم التعريف الرقمي غير نشط اعتبارًا من يوليو 2025 ( رابط )
  10. ↑ إرشادات تصميم بادئات تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR). شركة بريمير بيوسوفت: تسريع البحث في علوم الحياة. تم الاسترجاع من: http://www.premierbiosoft.com/tech_notes/PCR_Primer_Design.html
  11. ↑ "الصفحة الرسمية لبرنامج Ion Torrent" . مؤرشفة من الأصل بتاريخ 2012-11-06 . تم الاطلاع عليها بتاريخ 2018-10-16 .
  12. ↑ الموقع الرسمي للاتحاد الدولي لجينوم السرطان
  13. ↑ المعهد الوطني لأبحاث الجينوم البشري
  14. ↑ أوسيك، ميخايلو؛ زولنيك، كريستين ب.؛ باتيل، هيتيش؛ ليفي، مايكل هـ.؛ بيرك، روبرت د. (13 ديسمبر 2017). ميتشل، آرون ب. (محرر). " بادئات فطرية جديدة من نوع ITS1 لتوصيف الميكوبيوم" . mSphere . 2 (6): e00488–17، /msphere/2/6/mSphere0488–17.atom. doi : 10.1128/mSphere.00488-17 . ISSN 2379-5042 . PMC 5729218. PMID 29242834 .   
  15. 1 2 ستانلي، ج. (2002). أساسيات علم المناعة وعلم الأمصال بقلم جاكلين ستانلي. ألباني، نيويورك: ديلمار.
  16. ↑ مانوتشي، أرماندو؛ سوليفان، كيفن م.؛ إيفانوف، بافيل ل.؛ جيل، بيتر (1994). "التطبيق الجنائي لاختبار الحمض النووي السريع والكمي لتحديد الجنس عن طريق تضخيم جين الأميلوجين المتماثل XY". المجلة الدولية للطب الشرعي . 106 (4): 190-193 . doi : 10.1007/BF01371335 . PMID 8038111. S2CID 3969808 .  
  17. ↑ هيدجز، ديل جيه؛ ووكر، جيريلين أ؛ كالينان، بولين أ؛ شيوال، جايبراكاش جي؛ سينها، سودير ك؛ باتزر، مارك أ (2003). "فحص قائم على العناصر المتحركة لتحديد جنس الإنسان" . الكيمياء الحيوية التحليلية . 312 (1): 77-79 . doi : 10.1016/S0003-2697(02)00430-X . PMID 12479838. S2CID 42177642 .  
  18. ↑ أوكونور، تي إم (1 نوفمبر 2000). "تفاعل سلسلة الليغاز كأداة فحص أولية للكشف عن السل الإيجابي في الزرع" . مجلة الصدر . 55 (11): 955-957 . doi : 10.1136/thorax.55.11.955 . PMC 1745641. PMID 11050266 .  

للمزيد من القراءة

"ما هو الأمبليكون؟ شاهد أمثلة على التطبيقات المختلفة" . فيديو على يوتيوب . ١٣ نوفمبر ٢٠١٣.