أليرجيكازون بخاخ للأنف: فوائد وأضرار وطريقة استعمال

الطفرات البكتيرية المسببة للتغيرات في تركيب البكتيريا ووظائفها، هي تغيرات في خصائص البكتيريا يمكن أن تكون تغيرات ظاهرية أو تغيرات حقيقية (انظر الجدول أدناه).

جدول 1: مقارنة بين التغير الظاهري والتغير الحقيقي

الخاصية	التغير الظاهري	التنوع الحقيقي
السبب	تغير الظروف البيئية	تغير في التكوين الجيني
القابلية للعكس	قابلة للعكس	غير قابلة للعكس
الوراثة	غير قابلة للوراثة	قابلة للوراثة
الأمثلة	أشكال L للبكتيريا فقدان الأسواط عند التعرض للفينول	الطفرة نقل الجينات: التحول النقل الاقتران

الطفرة البكتيرية

هي تغيير في تسلسل نيوكليوتيدات الحمض النووي (DNA) يمكن أن يحدث بشكل عفوي نتيجة خطأ في التضاعف (بمعدل مرة واحدة لكل 10000000-100000000 خلية)، أو يمكن أن يحدث بسبب الإشعاع أو العوامل الكيميائية (بمعدل أعلى، مرة واحدة لكل 10000-100000 خلية).

يمكن تصنيف الطفرات وفقًا لاستبدال النيوكليوتيدات، أو الإدراج، أو الحذف إلى:

• طفرة النقطة (طفرة أحادية القاعدة): تنطوي على استبدال (استبدال) نيوكليوتيد واحد في تسلسل الكودون. قد يؤدي هذا إلى:

  • طفرة مترادفة (صامتة): تحدث عندما يكون الحمض النووي الناتج ينتج شفرةً لنفس الحمض الأميني الأصلي.
  • طفرة غير مترادفة: تحدث عندما يتغير تسلسل الكودون بحيث يتم إنتاج حمض أميني مختلف عن الحمض الأصلي. قد يكون البروتين الناتج له وظيفة أو خاملاً، اعتماداً على أهمية المنطقة المتأثرة بالطفرة.

• طفرة الإطار: تحدث عندما يتم إدراج نيوكليوتيد في، أو حذف من، تسلسل الكودون، مما يؤدي إلى حدوث تحول في إطار القراءة، على سبيل المثال إدراج عنصر قابل للنقل.

يمكن استخدام الطفرات المحفزة للتلاعب بالجينومات الفيروسية لإنتاج اللقاحات والعلاج الجيني.

آليات وطرق نقل الجينات

هناك ثلاث طرق لنقل الجينات بين البكتيريا (انظر الشكل 1 أدناه).

شكل رقم 1: طرق نقل الجينات

1. التحول 

تطلق البكتيريا الميتة الحمض النووي (DNA) الذي يمكن امتصاصه من قبل بكتيريا أخرى. 

قد يكون هذا الحمض النووي من أصل كروموسومي أو بلازميد، وقد يحمل جينات تستطيع تغيير البكتيريا المستقبِلة. قد يصبح الحمض النووي المتحول متكاملاً مع الكروموسوم البكتيري أو يعاد إنشاؤه خارج الكروموسوم في الخلية المستقبِلة.

يعتمد التحول على الكفاءة، وهي قدرة خلية البكتيريا المستقبلة على امتصاص الحمض النووي. تعتمد الكفاءة على وجود بروتينات في غشاء الخلية لها تقارب خاص لربط الحمض النووي ونقله إلى السيتوبلازم.

يمكن إحداث كفاءة اصطناعية كما في صناعة تقنيات "الحمض النووي المعاد تركيبه (recombinant DNA)" عن طريق معالجة البكتيريا المستقبلة بكلوريد الكالسيوم، مما يغير من نفاذية غشاء الخلية ما يسمح بامتصاص الحمض النووي.

شكل رقم 2: نقل الجينات بطريقة التحول

2. الانتقال 

هو نقل الحمض النووي من خلية إلى أخرى بوساطة بكتريوفاج (فيروس بكتيري). 

هناك نوعان من الإنتقال:

الانتقال العام :

أثناء الدورة التحللية للبكتريوفاج، يتم تفتيت الحمض النووي البكتيري ويمكن دمج أي قطعة من الحمض النووي (سواء كانت كروموسومية أو بلازميدية) في رأس البكتريوفاج. 

يمكن لجسيم البكتريوفاج بعد ذلك نقل الحمض النووي البكتيري المدمج إلى مضيف بكتيري آخر.

الانتقال المتخصص :

يحدث عندما ينفصل "بروفيج" (أحد مراحل البكتريوفاج). قد يحمل هذا البروفيج معه قطعة مجاورة من الحمض النووي الكروموسومي وينقلها إلى خلية بكتيرية أخرى.

الجدول 2: مقارنة بين الإنتقال العام والمتخصص:

الخاصية	النقل العام	النقل المتخصص
نوع الفيروس	مُحلِل - تحللي (ضار)	مهدئ (ليزوجيني)
دورة التكاثر	الدورة التحللية للبكتريوفاج	الدورة الهادئة
القطعة المنقولة	أي قطعة من الحمض النووي البكتيري (كروموسومي أو دائري)	قطعة محددة من الحمض النووي الكروموسومي المجاورة لموقع إدخال البروفاج

3. الاقتران

هو آلية نقل الحمض النووي الأكثر شيوعًا. يشتمل على نوعين من الخلايا: 

1. الخلايا المانحة (F +) التي تمتلك عامل الخصوبة (F)  
2. الخلايا المستقبلة (F-) التي تفتقر إلى عامل الخصوبة (F).

شاهد الصورة رقم 3 أدناه لفهم الخطوات.

• يحمل عامل F الجينات المسؤولة عن تخليق الشعيرات الجنسية التي تعمل كأنبوب اقتران بين الخلايا البكتيرية المانحة والمتلقية.
• يتم بعد ذلك فصل شريطي الحمض النووي الاثنين لعامل F، ويتم نقل شريط واحد من الخلية المانحة إلى الخلية المستقبلة.
• يشكل كل شريط خيطاً تكميلياً، وبالتالي تكتسب الخلية المستقبلة نسخة من بلازميد F وتصبح خلية F +.

شكل رقم 3: نقل الجينات بطريقة الاقتران