تهجين الأحماض النووية

📅 آخر تحديث: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

في علم الأحياء الجزيئي، التهجين ظاهرةٌ تتحد فيها جزيئات الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين ( DNA ) أو الحمض النووي الريبوزي ( RNA ) أحادية السلسلة مع جزيئات DNA أو RNA مكملة لها . [ 1 ] على الرغم من أن تسلسل DNA ثنائي السلسلة يكون مستقرًا عمومًا في الظروف الفيزيولوجية، إلا أن تغيير هذه الظروف في المختبر (عادةً برفع درجة الحرارة المحيطة) سيؤدي إلى انفصال الجزيئات إلى خيوط مفردة. هذه الخيوط مكملة لبعضها البعض، ولكنها قد تكون مكملة أيضًا لتسلسلات أخرى موجودة في محيطها. خفض درجة الحرارة المحيطة يسمح للجزيئات أحادية السلسلة بالارتباط أو "التهجين" مع بعضها البعض.

يعتمد كل من تضاعف الحمض النووي ونسخ الحمض النووي إلى الحمض النووي الريبي على تهجين النيوكليوتيدات، وكذلك تقنيات البيولوجيا الجزيئية بما في ذلك لطخات ساوثرن ولطخات نورثرن ، [ 2 ] وتفاعل البوليميراز المتسلسل ( PCR)، ومعظم طرق تسلسل الحمض النووي .

التطبيقات

التهجين خاصية أساسية لتسلسلات النيوكليوتيدات، ويُستفاد منها في العديد من تقنيات البيولوجيا الجزيئية. عمومًا، يُمكن تحديد القرابة الجينية بين نوعين من الكائنات الحية عن طريق تهجين أجزاء من حمضهما النووي ( تهجين الحمض النووي-الحمض النووي ). نظرًا لتشابه التسلسل بين الكائنات الحية وثيقة الصلة، تتطلب عملية إذابة هذه الهجائن درجات حرارة أعلى مقارنةً بالكائنات الحية الأقل قرابة. تستخدم طرقٌ متنوعة التهجين لتحديد مصدر عينة الحمض النووي، بما في ذلك تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR). في تقنية أخرى، تُهجّن تسلسلات قصيرة من الحمض النووي مع الحمض النووي الريبوزي الرسول (mRNA) الخلوي لتحديد الجينات المُعبَّر عنها. وتدرس شركات الأدوية استخدام الحمض النووي الريبوزي المضاد (antisense RNA) للارتباط بالحمض النووي الريبوزي الرسول غير المرغوب فيه، مما يمنع الريبوسوم من ترجمة الحمض النووي الريبوزي الرسول إلى بروتين. [ 3 ]

تهجين الحمض النووي DNA-DNA

التهجين الموضعي الفلوري

التهجين الموضعي الفلوري (FISH) هو طريقة مختبرية تستخدم للكشف عن تسلسل الحمض النووي وتحديد موقعه، وغالبًا ما يكون ذلك على كروموسوم معين . [ 4 ]

في ستينيات القرن الماضي، اكتشف الباحثان جوزيف غال وماري لو باردو إمكانية استخدام التهجين الجزيئي لتحديد موقع تسلسلات الحمض النووي في موضعها الطبيعي (أي في مواقعها الطبيعية داخل الكروموسوم). وفي عام 1969، نشر العالمان بحثًا يُظهر إمكانية استخدام نسخ مشعة من تسلسل الحمض النووي الريبوزي للكشف عن تسلسلات الحمض النووي المُكملة في نواة بيضة الضفدع. [ 5 ] ومنذ تلك الملاحظات الأولى، أدت العديد من التحسينات إلى زيادة تنوع وحساسية هذه التقنية، حتى بات التهجين في الموضع الطبيعي يُعتبر أداة أساسية في علم الوراثة الخلوية .

مراجع

  1. ↑ فيلسنفيلد، جي؛ مايلز، إتش تي (1967). "الخواص الفيزيائية والكيميائية للأحماض النووية". المراجعة السنوية للكيمياء الحيوية . 36 : 407-448 . doi : 10.1146/annurev.bi.36.070167.002203 . PMID 18257727 . 
  2. ↑ ماكلين، فيليب. "تهجين الأحماض النووية" . الحمض النووي - أساسيات التركيب والتحليل . تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 مايو 2017 .
  3. ↑ بيكمان، ماري. "التهجين" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 مايو 2017 .
  4. ↑ ليفسكي، جيه إم؛ سينغر، آر إتش (15 يوليو 2003). "التهجين الموضعي الفلوري: الماضي والحاضر والمستقبل". مجلة علوم الخلية . 116 (الجزء 14): 2833-2838 . doi : 10.1242/jcs.00633 . PMID 12808017 . 
  5. ↑ باردو، إم إل؛ غال، جي جي (أكتوبر 1969). "التهجين الجزيئي للحمض النووي المشع مع الحمض النووي للعينات الخلوية" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 64 (2): 600-604 . Bibcode : 1969PNAS...64..600P . doi : 10.1073/pnas.64.2.600 . PMC 223386. PMID 5261036 .  
  • "جيمس واتسون، وفرانسيس كريك، وموريس ويلكنز، وروزاليند فرانكلين" . معهد تاريخ العلوم . مؤرشف من الأصل في 21 مارس 2018. تم الاطلاع عليه في 20 مارس 2018 .في عام 1962، حصل جيمس واتسون (مواليد 1928)، وفرانسيس كريك (1916-2004)، وموريس ويلكنز (1916-2004) بشكل مشترك على جائزة نوبل في علم وظائف الأعضاء أو الطب لتحديدهم بنية الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين (DNA) في عام 1953.
  • التهجين الجنوبي والتهجين الشمالي