mutation dna repair
TRANSCRIPT
اعداد.ياقتي رضوان بن وائل
[email protected][email protected]
المصادر الكيمياء منتدى و الطبية الوراثة )موقع عربية ) مواقع االنترنت.( مختصة اجنبية مواقعو( الحيوية
MUTATION الـطـفـرة قيام عند المورثات نسخ في خطأ هي الطفرة الوراثة علم في
تغيير أي هي أخرى بصيغة نفسها... و استنساخ بإعادة الخلية.. الوراثية المادة يصيب مفاجئ
الطبي الصعيد على ألهميتها الطفرات بدراسة العلماء اهتم غيره و السرطان كمرض تسببها أن يمكن التي األمراض بسبب
...
فتسمى وموسومات الكر مستوى على الطفرات تحدث قد- ... قد chromosomal mutations الكروموسومية بالطفرات
لدى الكروموزومات عدد في تغيير الطفرات هذه يسبب من جزء على يطرأ بتغيير تحدث قد و الحي الكائن
... واحد كروموسوم من زوج بتغيير DNA الـ مستوى على الطفرات تحدث قد و-
تسمى ... و الشريط على موضعها تبديل او النيوكليوتيدات .. النقطية او المورثية بالطفرات الطفرات من الحالة هذه
point mutations
.. عديدة أسباب للطفرات
من نسخ تكو_ن عند تحدث التي األخطاء عن الطفرات بعض تنتجDNAالمطفرات تسمى عوامل الخلوي. وتتسبب االنقسام أثناء الكيميائيات بعض المطفرات الطفرات. وتشمل بعض حدوث في
.اإلشعاع من متنوعة وأشكال
Point mutation المورثية الطفرة
المورث يصنعه الذي البروتين عن مختلفاl بروتين يصنع مورث كل تصنع لكي المورث بداخل ما قراءة الخلية على ،لذلك اآلخر
المورث من البروتين تحضير خطوات . إن المناسب البروتين هذه حروف و الوراثية الشفرة تسمى بها خاصة بلغة مكتوبة
جنب إلى جنباl متراصة صغيرة كيميائية أجزاء عن عبارة اللغة هذه كمثال. وتسمى العربية اللغة حروف في الحال هي كما
نووية باألحماض المتراصة الجزيئات
هذه ترتيب باختالف البعض بعضها عن البروتينات أنواع تختلف و الترتيب هذا في يحصل خلل أي فان . لذلك النووية األحماض
بالطفرة الخلل هذا البروتين.ويسمى تكوين في لخلل يؤدي ترتيب في خلل حدوث هو الوراثية الطفرة تعريف فإن .لذلك
تحدث ترتيب. وقد في خلل المورث)أي في النووية األحماض جميع في تكون وقد الجسم من واحدة خلية داخل في الطفرة
قد أنها لنا توحي فإنها الخاليا جميع في وجودها . وعند الخاليا في الخاليا عدد كان )عندما تخل|قنا عند مبكرة وقت في حدثت
أو البويضة في موجودة الطفرة تكون قد أو قليلة(، جسمنا جسمنا خاليا جميع ألن منه، خلقنا الذي المنوي الحيوان
بالحيوان الملقحة البويضة هي ) التي واحدة خلية من مستنسخة( . المنوي
من أنه كما ، والدينا من طفرة نرث أن الممكن فمن لذلك موجودة تكن ولم خاليانا في جديدة طفرات لنا تحدث أن الممكن
أن أو خلقنا بداء أن بعد حدثت ببساطة ألنها والدينا عندلقنا.لذا أو ( الوالدين أحد ) من موروثة تكون قد فالطفرات تخ|
. موروثة غير
المورثات بعض في الطفرات من عدد لديه ما كائن يكون قد الطفرات كل . فليس صحية مشاكل له تسبب لم ولكن
تكون أمهاتنا. قد ولدتنا أن منذ باألمراض ألصبنا مؤذيه،وإال في والتي القاعدتين هاتين وإليك ، مؤذيه غير أو مؤذيه الطفرة: مؤذية طفرة الطفرة فيه تكون ال الغالب
لم .أي المورث حدود خارج الطفرة حدثت إذا : األولى القاعدة الفاصل المكان في بجانبه حدثت ولكن نفسه المورث في تحدث
.المورثات بين
ولكنها المورث حدود داخل الطفرة حدثت إذا :الثانية القاعدة النسخة في المورث)ولنقل من واحدة نسخة في فقط حدثت من ورثته األخرى)الذي المورث يصب أبوك(،ولم من ورثتها التي
.عطب أمك( بأي
الثانية للقاعدة استثناءات عدة هناك ولكن عامة قاعدة هذه في موجودة كانت وان حتى مؤذيه الطفرة فيه تكون والتي :منها بعضا .واليك المورث من واحدة نسخة
غير بطفرة( بروتين )المصاب المعطوب المورث ينتج عندما -1 الطبيعي ،البروتين البروتين هذا فيفسد ( ) معطوب طبيعي
. السليم المورث ينتجه والذي الخلية في الموجود في تكفي ال السليم المورث ينتجها التي الكمية تكون - عندما2
تحتاج كأن ، الثاني المورث في عطب من الحادث النقص سد
المسمى البروتين مثالl( من وحدة100معينة) لكمية مثال الخلية ال لوحدة السليم المورث فإن ،مثالl.،لذلك الفراكس ببروتين ال اإلنتاجية طاقته الن لوحدة وحدة المائة ينتج أن يستطيع
تكون الخلية داخل في فالكمية ،لذلك أقصى حد وحدة50 تتعدى.المرض يحدث ناقصة،وهنا
أن من عكسي،،فبدالl بشكل المورث على الطفرة تؤثر قد -3 العكس حدث بالطفرة المصاب المورث ينتجها التي الكمية تقل
الزيادة وهذه الخلية داخل به المسموح و المنتجة الكمية وزادت.المرض يحدث و الخلية تؤذي بطبع
الطفـرات تأثيـر
المورثات عدد نفس فيها يوجدRNAذك كما الجسم في خلية كل معطوب مورث وجود أن يعني الخاليا. فهل بقية في الموجودة
الجسم أعضاء جميع إصابة إلى يؤدي الجسم خاليا جميع فيبالمرض؟
للمادة تحتاج ال التي الخلية بالضرورة. إن ليس ال الجواب هذه بوجود إطالق تتأثر ال المورث هذا ينتجه التي البروتين أن مثال . ولنتخيل البروتين هذا تحتاج ال ببساطة ألنها الطفرة لخاليا مهم المورث . هذا تالفة المورثات –مثال- إحدى ما الرجل ليس ولكن عينه، في مرض يحدث قد لذلك خاص بشكل العين ليست قلنا كما ألنها التلف، بهذا األعضاء بقية تتأثر أن حتميا
من المعطوب.هذا المورث هذا ينتجها التي للمادة حاجه في أعضاء لعدة مهم المورث يكون قد األحيان بعض في ولكن جهة،
هذه تكون أن الممكن من فمثال واحد، عضو وليس الجسم في. والمخ وللقلب ، للعين مهمة المادة
األعضاء هذه في الموجودة الخاليا ومرض أذية إلى يؤدي مما بعض يصاب قد الثالثة. لذلك األعضاء هذه في بأمراض فتؤدي ( ) تلف طفرة عن ناتج ألعضاء بعض في وراثي بمرض الناس
أعضاء في مشاكل عدة من يعانون .يجعلهم واحد مورث في بينها ليس وهلة أولى من لنا تبدوا قد أجسامهم من مختلفة
. روابط أو عالقة
l البياض شديد الجلد فيه يكون : الوراثي االبيضاض مرض مثال نقص نتيجة ) يحدث زرقاوان والعينين اللون فاتح والشعر هذا ولكن الجلدية الصبغة لتكوين الجلد ( يحتاجه خميرة بروتين
غير البروتين هذا الن .ونظرا وللعينين لشعر أيضا مهم البروتين بالمرض األعضاء هذه تتأثر –مثال-ال والقلب الكبد لخاليا مهم المورث هذا فيها والقلب الكبد خاليا جميع كان وان حتى
.المعطوب
المورثية الطفرة تحدث كيف
الطفرات تقسيم يمكن ال في تطرأ التيDNA نوع بحسب
في تحدثه الذي الضرر... النووي الحمض
– الطفرة1 missense or Substitution: ) بالتبديل
mutation)من معين نيوكليوتيد بتبديل الطفرات هذه تتم ... عنه المنسوخ mRNAـال نيوليوتيد تغيير الى يؤدي مما الشريط
الناتجة االمينية األحماض واحد أميني حمض تغيير إلى يؤدي قد هذا خصائص يغير مما البروتين تشكيل قبل تجميعها عملية عن
البروتين
مقارنة الصورة هذه السليمDNAال بين
فيه حدثتDNA و كما بالتبديل طفرة
االصفر باللون نرى االميني الحمضالجديد
(الطفولة اغتيال).. بروجيريا مرض
إلى ينتقل ال إذ الصحيح بالمعنى وراثيا يعتبر ال بروجيريا مرض جينية بالتبديل طفرة عن ينتج الوالدين, بل أحد من المريض
. الحمل خالل الجنين في تجري لمدة مجهولة المرض هذا عن المسؤولة الموروثة ظلت وقد
المرضى عدد أن أهمها عديدة تقنية لصعوبات نظرا طويلة أن متباعدة, إال مناطق في يتوزع و قليل للدراسة المستهدفين
الباحثين بعض ألقى السبب, فقد لمعرفة مؤخرا توصلوا العلماء بالبروجيريا مريضا لعشرين الجينية المنظومة على نظرة
نفسه التغاير يحملون هؤالء من مريضا18 أن فوجدوا, وآبائهم الخلل . وكان(1 رقم الكرموزوم) على الموجود LMNA جين في الحمض استبدال إلى أدى واحدة, مما DNA لقاعدة استبدال هو
. المرض وظهور أدينين األميني بالحمض غوانين األميني
االعراض
"بروجيريا" مرض ضحايا يبدو والدتهم, ولكن عند طبيعيين
الثامن الشهر بلوغهم مع الشيخوخة أعراض عليهم تظهر
تتجعد حيث المتسارعة، جلد مظهر وتتخذ بشرتهم
العظام وتصبح جدا، قديم معظم شعر هشة, ويتساقط
ويصبحون المصابين األطفالlالرابعة سن في صلعا .
أعضاؤه وتشيخ الواحد المتر عن ليزيد الطفل طول ينمو وال المصابين األطفال وزن يزيد ال كمراهقين الداخلية, وحتى
من غالبا المريض ويشكو.كيلوغراما16- 13 على بالبروجيريا االقلب أمراض بالسن, مثل متقدمين أناسا تصيب أعراض
باإلضافة هذا, severe cardiovascular diseases الشديدة الوعائية والفك للوجه بالنسبة ضخما الرأس المفاصل, ويكون تصلب إلى
بالرغم متشابها يكون عموما األطفال مظهر أن السفلي, كما.المختلفة العروق أو العائالت إلى األطفال نسب اختالف من
frameshift mutation اإلضافة أو بالحذف - الطفرة2:
الطفرة هذه تتم من نيوكليوتيد بحذفDNA – إضافته أو .. - تغيير إلى يؤدي مما
من االمينية األحماض المحذوف النيوكليوتيد
حتى و المضاف أو المنسوخ الشريط نهاية
تغييرا تحدث أنها في يكمن الطفرات من النوع هذا وضررـال شفرة أن نعلم ... كما المنسوخ RNAـال شفرة في مستمرا
RNA بحمض معنية ثالثية كل ثالثيات شكل على تقسيمها يتم جميعها ستنجرف نيوكليوتيد حذف أو إضافة فعند محدد أميني
. كليا مختلف بروتين تعطي كي
... للتوضيح مثال الجملة هذه و
THEBIGCATATETHERAT: الجملة لدينا
THE BIG CAT ATE THE RAT كالتالي تصبح لثالثيات تقسيمها بعد
THEIGCATATETHERAT الجملة تصبح حرف فذح عند
THB IGC ATA TET HER AT كالتالي تصبح لثالثيات تقسيمها بعد
... الكلمات باقي تشكيل على اثر واحد حرف حذف أن نرى هكذا نيوكليوتيد إضافة أو حذف عند الشريط في يحدث ما هذا و
the effect of missense تأثيرها و التبديل طفراتmutations
ال قد الطفرات ... هذه التبديل طفرات من عديدة أنواع يوجد ـال شريط من المترجمة الببتيدات سلسة على تأثير أي تحدث
mRNAيلي فيما .. و السلسلة على جذرية تأثيرات تحدث قد و السلسلة على تأثيرها على بناءا التبديل طفرات تقسيم سنعرض
يلي ما عن يعبر الجدول هذا
أي عليها يطرأ أن دون األصلية DNA ـال شفرة األول السطر في تغيير
الذي DNA ال عن المنسوخةRNA ال شيفرة الثاني السطر في يعلوها
من المترجمة االميلنية األحماض عن يعبر الثالث السطر و RNA سلسلة
TAC GTG ATA CCA AAG TAG ACT
AUG CAC UAU GGU UUC AUC UGAMet his tyr gly phe ile -
Missense mutationالمؤثرة التبديلية لطفرةا-1
TAC GTG ATA GCA AAG TAG ACT
AUG CAC UAU CGU UUC AUC UGA
met his tyr Arg phe ile - , يتم البرتقالي باللون محدد الطفرة مكان الجدول في كما
مما األصلي DNAـال منG بالنيوكليوتيد C ينولكليوتيد تبديل في يغير التبديل هذا ... و المنسوخ RNA ـال في تغيير إلى يؤدي
إلى الحمض هذا فيتبدل الغاليسين حمض المسؤولة الثالثية أخر حمض إلى حمض تبديل أحدثت الطفرة ... هذه .. و االرجنين
الواجب البروتين تغيير إلى يؤدي مما كيميائيا عنه مختلف... تصنيعه
Neutral Mutation المحايدة التبديلية الطفرة-2
TAC GTG ATA CGA AAG TAG ACT
AUG CAC UAU GCU UUC AUC UGA
met his tyr Ala phe ile -
عنه نتجDNA ـال سلسلة في تبديل طرأ انه نرى الحالة هذه في ينتج لن التبديل ... هذا االالنين بحمض الغاليسين حمض تبديل
حمض .. ألن السابقة الحالة في حدث كما كبيرة تأثيرات عنه في كبير فرق إحداث إلى يؤدي بقدر كيميائيا يختلف ال االالنين
هذه يجعل ما هذا و قطبيين غير الحمضين .. فكال الناتج البروتينمؤثرة غير الطفرة
ألن بسبب ذهلوا الطفرات من النوع هذا العلماء درس عندما الطفرات أكثر من هي و توقعوا مما أعلى كانت حدوثها إمكانية انتشارا
Silent mutations الصامتة التبديلية الطفرة-3
TAC GTG ATA CCG AAG TAG ACTAUG CAC UAU GGC UUC AUC UGAmet his tyr Gly phe ile -
االمينية األحماض سلسلة على يؤثر ال الطفرات من النوع هذا.. إطالقا
تعطي أخرى ثالثية شفرة يعطي نيوكليوتيد تغيير يتم فندما الصامتة بالطفرة النوع هذا سمي لذا .. و االميني الحمض نفس
Nonsense mutations المثبطة التبديلية الطفرة-4
TAC GTG ATT CCA AAG TAG ACT
AUG CAC UAA GGU UUC AUC UGA
met his - - - - -
DNA سلسلة في تغييرات عن عبارة الطفرات من النوع هذا الحالة هذه في .. و توقف شفرة منها mRNA ال نسخ عند ينتج له وظيفة ال مثب̈ط بروتين لدينا ينتج
المضاعفة طفرة كـ طفرات فيها يحدث أخرى حاالت هناك وDuplications mutations
فت©حدثالمورث. فقرات احد استنساخ تكرر خالل تحدث التي المورثات احد من إضافية نسخة
بسبب: مفيدة تجعلها خصائص لها الطفرات من النوع هذا
أساس الطفرات هذه من واحدة تكون أن يمكن الزمن عبر-1 لالنتخاب أساس وبالتالي مميزة جديدة وظيفة لظهور
.الطبيعي التتالي في متساوين متوازيين مورثين يبقى عندما-2
للتغييرات. احتياطي مستودعا يبقى ذلك فأن والوظيفة، حيث المسود، والمورث السائد المورث مبدأ يوضح هذا
.الموازي المورث على يكون المسود
احد يتشكل األجيال من زمن وبعد أن نرى ساخية،ناست طفرة بعد:األمرين
عن اختالف على الضوء تسلط األحفاد مجموعة في ظاهرة بقدرتها تتميز لهذا و عنها انفصلت التي األصلية المجموعة بقية يعني مما األصلية، المجموعة بين بيولوجي حاجز خلق على
.األصل مع التزاوج على قادرة غير جديدة فصيلة ظهور
وضرورتها الطفرة حدوث احتماالت
بالعملية المشاركة الوراثية المادة في تحدث أن يجب الطفرة الالحقة األجيال إلى االنتقال يمكنها حتى للتكاثر، الجنسية الطبيعي، االنتخاب عكس الوراثي. وعلى الحوض في والبقاء
تزيد الطفرات الوراثي. نرى الحوض في التنوع كمية يقلل الذي. الوراثي الحوض إلى جديدة مورثات إدخال عبر التنوع
بين تتراوح النسخ في واألخطاء الدقة، عالية DNA الـ نسخ عملية احتمال أن حرف. غير بليون من واحد حتى مليار، من واحد خطأ
.1000000 إلى 100000\1 عن يزيد ال بالطفرة الجين إصابة أن المتوقع فمن جين،30000 يملك اإلنسان أن حيث ومن
يجعل مما منها، لكل واحدة بطفرة األقل على جينات ستة تصابشائعة. طبيعية ظاهرة الطفرة
عاطلة" "DNA الـ شريط من كبيرة فأجزاء اليوم نعرف ما حسب ال أي "فعالة"، ليست ولكنها آلخر، جيل من تنسخ أنها أي وراثيا،
في تدخل ال وبالتالي معلوماتها، على بناء البروتينات تركيب يتم.الحي الكائن صفات تحديد
المادة من العاطلة األجزاء في يحصل الطفرات من كبير جزء معظم تعتبر فعالة. ولذلك مورثات على تحتوي ال التي الوراثية
تزيد ال أنها الطبيعي. أي لالنتخاب "محايدة" بالنسبة الطفرات صفات ظهور احتمالية تزيد ال و تنقصها وال الكائن حياة فرصجديدة
ألن التطور، لسرعة األساسي المحدد هو الطفرات عدد على الوراثي. ولكن الحوض إلى التنوع يدخل ما هي الطفرات
نسبيا بسرعة يتطور أن الوراثي للحوض يمكن القصير، المدى العاطلة. ولكن الوراثية المادة "المخزنة" في الطفرات من
يزال ال الطبيعي االنتخاب تجاه ميزة تصبح حتى الطفرة طريق.طويال
من العاطلة األجزاء في تصب الطفرات من الكثير قلنا كما- الوراثية المادة
المادة نصف يأتي التزاوج، طريق عن تتكاثر التي الكائنات في- الجزء في الطفرة تبقى فقد وبالتالي الزوجين، أحد من الوراثية
.يستخدم لم الذي
واحدة الصفات، من زوج من يتكون الوراثية الصفات من الكثير- الصفة في الطفرة تكون ما وكثيرا ضعيفة، واألخرى مسيطرة
في الحي الكائن حياة في الطفرة تتفعل ال الضعيفة. وبالتالي من كاف عدد هناك يصبح حتى كامنة الطفرة الجيل. وتبقى هذا
يحملون أفراد يتشكل أن قبل الضعيفة الصفة يحملون األفراد.مضاعف بشكل الطفرة
إلى تؤدي فعالة مورثات بشكل تظهر التي الطفرات معظم- تشوهات أو )أمراض الوراثية المادة عمل في أخطاء حصول
تتم الصفات هذه يحملون الذين فاألفراد وبالتالي وراثية(، دون مبكر عمر في فيموتون الطبيعي، االنتخاب عبر تصفيتهم
. القادمة لألجيال الطفرة يورثوا أن
:الطفرات اسباب
من النقل بسبب خطأ أهمها الخطأ، لنشوء أسباب عدة هناك أن يمكن البالزما. كما إلى الناقل من أو RNA الناقل إلى النواة بالمواد التأثر بسبب الخلية انقسام عملية في الخطأ ينشئ
المتعددة الكائنات فيروس. في بسبب أو اإلشعاعية أو الكيماوية الخاليا احد استنساخ عند تحدث أن للطفرة يمكن الخاليا
اإلصابة فرصة من تزيد الخاليا كثرة أن يعني مما المتعددة، الوظائف احد على يؤثر أن الممكن من الذي األمربالطفرة.
على شئ ال أو أفضلية أو الموت أو المرض إلى ليؤدي للكائن، التغييرات حوض إلى تنضم األحوال كل على ولكنها ،اإلطالق نظرية من جزء الحيادية الحيادية. الطفرات أي الكامنة الوراثية
Punctuated equilibriaداروين نظرية في خطأ عن عوضت التي :التالي بالعرض محتواها اختصارها يمكن والتي
تستخدم قد الكامنة الطفرات حوض في حفظت التي الطفرات اختبار أمام الحي الكيان تضع تغيرات حدوث عند المستقبل في
االنتخاب عكس وعلى. البقاء اجل من المقاومة على القدرة الوراثي. نرى الحوض في التنوع كمية يقلل الذي الطبيعي، الحوض إلى جديدة مورثات إدخال عبر التنوع تزيد الطفرات
الوراثي
DNA Repair اي ان الدي إصالح التغييرات من للعديد خاضع الخلية في النووي الحمض إن
ال شريط في المرمزة الشفرات تبقى لكي , و الكيميائيةDNAأي و تصحح أن الكيميائية التغيرات هذه على فيجب فعالة
النشرة ان. الطفرة ظهور الى يؤدي التصحيح هذا في فشل تساهم مورث130 وجود أوضحت البشري للجينوم األخيرة
الخلية داخل DNA ال تصليح عملية في منتجاتها
DNA ال ضرر إلى تؤدي التي العوامل
التأين إشعاعات مثلمحدد. موجي طول ذات اإلشعاعات (gamma rays and x-rays )أشعة و غاما أشعة x أشعة و UV-
C " الموجي الطول ذات"بنفسجية الفوق ~(260 nm) فوق األشعة أيضا , وDNA ال في بشدة تنغمس التي
تؤثر التيUV-B األكبر الموجي الطول ذات البنفسجيةاألوزون غالف على أيضا
الذي المرتفع الكيميائي النشاط ذو الراديكالي االوكسيجين الخاليا داخل الحيوية العمليات عن ينتج
كبعض .. البيئة في المتواجدة الكيميائية المواد المنتجات بعض و السجائر في كالمتواجدة الهيدروكربونات
.. كااللفاتوكسين النباتية أو الميكروبية
كالسرطان االمراض عالج في المستخدمة الكيماويات بعض مثال
DNA ال في الضرر أنواع
مكنفي DNA (A, T, C, G) ال في قواعد األربع تخص أضرار-1 يمكن أو مختلفة بأماكن توضع و تساهميا او تحورت أن
والمتقابلة. النيوكليوتيدات ارتباط في توافق عدم حدوث القيام أي) امينية زمرة تبديل انتشارا الحاالت أكثر من
C.. نيوكليوتيد تغيير الى لتؤدي"(deamination)" بعملية النيوكليوتيدات بين التوافق عدم يمكن . و مثال T إلى
المثل التصنيع أثناءDNA ال قراءة تفسيرو فشل بسبب المتواجدpyrimidine U يو البيرميدين : اندماج انتشارا األكثر
T من بدال طبيعي بشكلRNAال في األساس شريط في الكسر-2
ال من واحد شريط في كسر على يقتصر أن يمكنDNAوحيد شريط كسر ب ليسمى (a single-stranded break, SSB). شريط بكسر ليسمى الشريطين كال يكسر أن يمكن و
يسببه أن يمكن a double-stranded break (DSB)) مضاعفأفضل بشكل به تقوم األيونية المنتجات , و التأينية اإلشعاعات
بين يتشكل أن يمكن الذيCrosslinks العبوري االرتباط -3 القواعد
القواعد في أو.. الواحد الشريط قواعد بين يحصل قدالشريطين لكال المتقابلة
الكيميائية األدوية يسببه
المتضررة القاعدة تصليح
بعدة تصلح أن يمكن المتوافقة غير أو المتضررة القواعدطرق
أدى الذي التفاعل .. ) بعكس المباشر الكيميائي العكس اليها(
القواعد أو القاعدة فيه : تزال المتضررة القطع تصليح الذي الخلل موضع في صحيحة بقاعدة تستبدل و المتضررة
DNA ال في حدث
طريقة لكل و المتضررة القطع لتصليح أنماط 3 هناكاألنزيمات من مجموعة تختص
Base Excision Repair (BER) القواعد قطع تصليح-1
Nucleotide Excision Repair النيوكليوتيدات قطع تصليح-2(NER)
Mismatch Repair (MMR) التوافق عدم تصليح-3
األساسي للضرر المباشر العكس-1
الجينية الطفرات وDNA ال في الضرر لحدوث سبب أكثر إن -(CH3) الميتيلية للمجموعة التلقائية اإلضافة هو اإلنسان عند
الحظ ( .. لحسن الكينية زمرة ) نزع االلكلة لعملية كمثال تسمى انزيمات بفعل ت©صلح التغييرات هذه معظم
اثر توافق عدم يحدث .. فعندماglycosylases بالغاليكوسيالز االنزيمات هذه ... تقوم االلكلة عملية اثر T ب C تبديل
بدون يتم هذا و C إلى T بإعادة الحاصل التوافق عدم بإصالح. األشرطة كسر وDNAال تكسير إلى الحاجة
ضررا تحدثchemo السرطان لعالج المستخدمة العقاقير بعض بفعل تزال أن يمكن االكيل زمر بعض االلكلة عبرDNAال في
القيام على قادر البروتين , هذاMGMT الجين عن ناتج بروتين تتطلب الزمر كل فإزالة لذا فقط واحدة مرة العملية بهذه
للضرر المباشر العكس آليات البروتين من إضافية جزيئات مبذرة تعتبر االليات هذه ان اهمها و المشاكل بعض من تعاني
!!! جدا
تبديل كل و تحصى ال و تعد الDNA ال في تحدث التي التبديالت اكثر الليات الخلية تحتاج لذا مخصصة اللية يحتاج حدى على
عدة مع الكيميائي الضرر انواع كل تصحيح على قادرة عمومية للقطع التبديل باليات تقابل الحاجة ... هذه محددة عمل
المتضرر
المتضررة القطع تصليح آليات-2
)Base Excision Repair )BER القواعد قطع تصليح-1
: يلي فيما يلي فيما العملية تلخيص .. يمكن
إزالة µالقاعدة µرة في مرة20,000 تقريبا تحدث ) و المتضر| لدينا , يوجدDNA glycosylase أنزيم ( عبر يوميا جسمنا خاليا عن مختلفDNA glycosylase تشفر مورثات8 األقل على
الضرر من معين خطأ إزالة عن مسئول أنزيم كل و األخرى القواعد يصيب الذي
الفوسفات و الريبوز بإزالة اإلنزيم نفس يقوم ثم ذلك بعد .. مخلفةDNAال شريط من القاعدة بهذه المتعلقة
لهذه أنزيمات تشفير عن مسئوالن جينان لدينا , يوجد فجوة لدىAP endonuclease أنزيم العملية بهذه ... يقوم الوظيفة
".. المصاب ( .. الموقعAP) ب ... المقصود E.coli بكتيرياabasic site" أو "AP
site”
وضع إعادة .. الصحيح النيوكليوتيد
تعتمد العملية هذه و DNA polymerase علىbeta,واحد هو .. و
DNA 11 منpolymerasesمشفرة
جيناتنا فيالكسر تغليف إعادة ثم
DNA ال سلسة في إنزيمان .. يوجد
هما E.coli بكتيريا .. في العملية بهذه القيام يستطيعانDNA polymerase Iو DNA ligaseال يحتاجان كالهما و ATP
الالزمة الطاقة لتأمين
Nucleotide Excision النيوكليوتيدات قطع تصليح-2Repair )NER(
نقاط بعدة األولى الطريقة عنNER ال فليخت
مختلفة أنزيمات تستخدم-1 هذه تقوم فقط واحدة قاعدة لدى ضرر وقوع حالة في-2
حتى المتضررة المنطقة حول واسع مكان بإزالة العملية .. فهذه المحيطة النيوكليوتيدات سالمة حال في
الضرر حول كبيرة رقعة تزيل الطريقة
: الطريقة
التعرف يتم الضرر مجموعة قبل من عليه البروتينية العوامل من
واحد عامل أو) تتجمع فقط( ... و
العوامل هذه جميع المنطقة حول
المتضررةالDNAيتفكك و يرخى
. و فقاعة معطي اإلنزيمات مجموعة
العمل بهذا تقوم التي ,IIH النسخ عوامل هي
TFIIH .. تقوم وهي في بوظيفة أيضا
DNAال تصنيع
المتضرر المكان طرفي في تحدث التقطيعات و التفككات ( على تحتوي التي المنطقة إزالة يمكن بهذا ( ... و'5 و'3
الضرر األنزيم بوجود النيوكليوتيدات بتبديل األضرار تصليح يتم
polymerase deltaو polymerase epsilon ال يقوم DNA ligase ال قطع وصل بإعادةDNAتساهميا بربطها
... البروتينات E.Coli بكتيريا في حدا على سلسة كل فيUvrA, UvrB, UvrC النيوكليوتيدات إزالة عن مسؤولة
DNA بمساعدة الثغرات ملئ متي .. و حولها ما و المتضررةpolymerase I و DNA ligaseبروتينا الخميرة في و ...
لكلمة تعودRADxx ... RAD تسمىUvr بروتينات شبيهةradiation عليها األمثلة .. من إشعاع أي RAD3, RAD10 ..
هذه فشل بسبب تحدث التي األمراض عن األمثلة أقوى من العملية
)Xeroderma Pigmentosum )XP الجلد تشقق مرض
الحدوث نادر هو .. و البشر يصيب وراثي مرض هو المرض هذا...
تتدرج ألوان ذات بقع و كجروح جلدية مشاكل المرض هذا يسبب .. و للشمس التعرض لدى أحيانا الوردي و األحمر و البني بين الجلد سرطان من متفشية بحالة أشبه هو
لها .. جميعها جينات بضع في تقع طفرة تسببه المرض هذا إن: منهاNucleotide Excision Repair في دور
XPAو المتضررة المواقع يربط الذي البروتين يشفر الذي عملية نفس في دور يلعب آخر بروتين تجميع على يساعد
ذاتها التصليحXPBو XPDمن جزء ... هما TFIIHالتي الطفرات بعض و
.. المبكرة الشيخوخة في تتسبب XPDو XPB في تطرأXPFالضرر من'5 طرف من السلسة يقص , الذي XPGالضرر من'3 طرف من السلسة يقص , الذي
ب اآللية ىم... تس NER بطريقةDNAال تصليح من نوع يوجد -Transcription-Coupledالمضاعف النسخ تصليح .. أوالية ..
فعال و جدا سريع بشكل بالتصليح تقوم اآللية هذه
بشكل جيناتها تنسخ و تتضاعف التي الخاليا في تحدث و النسخ لعملية أساس يعمل الذيDNAال لسلسة .. و سريع
.. األخرى الجينات بعض وXPB, XPD على التصليح هذا يحدث هي الفعالة بالوظيفة تقوم التي البروتينات و أساسي بشكل
في فوضى تسبب فيها ... )الطفراتCSB وCSA بروتينات (Cockayne's syndrome كوكاين متالزمةل تؤدي الكروموزومات
...RNA polymerase II مع النواة فيCSB منتج يساهم وصلة ليشكل)mRNA( لو الرسRNAال تشكيل عن المسئول
العمليتين في المشترك لدوره التصليح و النسخ في بين
: يلي فيما ذكرت ما جميع اختصار يمكن
المنسوخ السلسلة على بالمرور,RNA polymerase II قام إذا يوظف أن .. يمكن متضررة قاعدة مع التقى وDNAال في منها
البروتين .. ليقومCSB و CSA البروتينات ... مثل آخر بروتين إنهاء قبل المتضررة للقاعدة الفوري بالتصليح المستدعى
النسخ
)Mismatch Repair )MMR التوافق عدم تصليح-3
..لكن تركيبيا السليمة تالنيوكليوتيدا في التصليح هذا ثديح واستون وضعه ما ... تنافي االقتران في أخطاء من تعاني التي
).. النيوكليوتيدات اقتران بخصوص Watson- Crick كريك وA>><<T, C >><<G)
العمليتين في مستعملة إنزيمات تستخدم قد الطريقة هذه و لم أخرى إنزيمات استعمال أيضا .. و(NER) و(BER) لسابقتين
الوظيفة لهذه مختصة العمليتين في تدخل
من البروتينات بعض يتطلب التوافق عدم مكان على التعرف التوافق عدم قص .وMSH2 الجين في مشفر وتينرب ضمنها في المشفر البروتين تتضمن و مختلفة اخرى بروتينات يتطلب
إلى يؤديMSH2 وMLH1 الجينات نقص إن.MLH1 الجينللتورم مخمدات الجينان هذان يعتبر إذ.. موروث كولون سرطان
البشريDNAال في التوافق عدم على للتعرف المحددة اآللية.. االن حتى مكتشفة غير methylase طريق عن التعرف فيتم E.coli بكتيريا في اما
" الذيDam methylase" ميثيل( يدعى لمركبات )مفكك'(5) سلسلة ضمن يقع الذي األدينين ك©ل| ي©ميث̈ل أن يستطيع
GATCال تصنيع ,بعد DNAأما.. منه المنسوخ الشريط يتميثل أن يمكن , هكذا ميثلته تتم ( لم الجديد ) اي المنسوخ الشريط
المنسوخ و األصلي الشريط بين اختالف يحدث
بالبروتين التصنيع عملية تبدأ MutSبالثنائيات يرتبط الذي هذا بربطMutL البروتين يقوم .. ثم متوافقة الغير
بنفس ليقومMutH هو آخر بروتين عمل ينشط و المعقد المهمة
تفعيل MutHالسلسلة شق عنه ينتج GATCالسلسة عند DNAال منه المنسوخ
عدم ذات السلسلة في المشقوقة القطعة ازالة تتم ثم helicase بمساعدة وexonuclease إنزيم بفعل التوافق
IIبروتين و SSB... هذه ستتم التوافق عدم ' من3 الطرف عند الشق حدث إذا
بإنزال يقوم الذيexonuclease I إنزيم بفعل الخطوة' 5 الجهة ' نحو3 الجهة في فقط الوحيد السلسة
التوافق عدم مكان ' من5 الطرف عند الشق حدث إذا أما RecJ أو exonuclease VII انزيم بفعل العملية فتحدث
األنزيمات تقوم و polymerase IIIو DNA ligase بإمالء السابقة الخطوات تخلفها التي الثغرة
طرف بين المسافة GATCتتعدى قد التوافق عدم نقطة و غير التوافق عدم تصليح فيعتبر لذا قاعدي زوج1000 على
مجدي
منه جدا قريب يكون قد النوى حقيقيات في التوافق عدم تصليح فيMutL وMutS وجود اكتشف قد , وE.Coli بكتيريا في
, نوىاخرى حقيقيات في و الثديات في و الخميرة
MSH1و MSH5ل مماثالت MutS و MLH1و PMS1و PMS2ل أيضا مماثالت MutL
آليات في المستخدمة اإلنزيمات بين مقارنة الجدول هذا DNAال تصليح
اتصليحه و DNA ال سالسل كسر
كال أو احد كسر إلى تؤدي قد الكيميائية المواد و اإلشعاعاتDNAال سالسل
واحدة سلسلة في كسر
) في مضاعف كسرالسلسلتين(
في الكسور -1 الواحد السلسة
Single-Strand Breaks )SSBs(
المستخدمة االنزيمات نفس باستخدام الكسور هذه تصليح يتم (.BER) التضررة القاعدة تبديل نظام في
Double-Strand ينتالسلس كال في المزدوجة الكسور-2Breaks )DSBs(
في المكتملة الكسور تصليح الخلية فيها تحاول اليتان هناكDNAال جزيئة
يدعى خاصا ( Kuللتعرف ) و المسورة المناطق على .أخرى مرة ببعضها وصلها و المسكورة بالنهايات االرتباط
النيوكليوتيدات وجدت إن أفضل بشكل سيتم األمر هذا من النوع ... هذا بدونهم يتم أن يمكن .. لكن المكملة
Nonhomologous End-Joining أيضا يسمى االنضمام)NHEJ( ...المتماثلة غير النهايات ارتباط أي ...
يؤدي مما الترجمة في أخطاء يسبب قد االرتباط في الخطأ- الطفرات و الوراثية المشاكل من الكثير إلى
المكسورة النهايات تصلح هنا : المتماثل التجميع إعادة السليم الجزء على معلومات باستخدام