up
Search      menu
پزشکی و دامپزشکی :: مقاله جهش ژني PDF
QR code - جهش ژني

جهش ژني

جهش ژني در باکتريها

جهش ژني عبارتست از تغييراتي که در رشته DNA ياخته بوجود مي آيد و به نسلهاي بعدي قابل انتقال است و منجر به ظهور يا ناپديد شدن يک يا چند صفت در موجود زنده مي گردد.
تغييرات ژنتيکي در هنگام تقسيم ياخته اي و همانندسازي DNA ايجاد مي شوند. يک ژن مي تواند داراي اشکال مختلف باشد. شکلي از ژن که در ميکروارگانيسمهاي جدا شده از طبيعت وجود دارد به نام شکل اوليه يا وحشي شناخته مي شود از آنجا که اشکال مختلف يک ژن را الل مي نامند، لذا اين ژن را الل وحشي گويند. انواع جهش يافته را موتانت و ژنهاي مربوط به آنها را الل موتانتي مي نامند.
● انواع جهشها
جهشهايي که در آن يک جفت باز نيتروژن دار به يک جفت باز نيتروژن دارد ديگر تبديل مي شود اين نوع جهش در اثر يک جهش ثانوي قابل برگشت است.
جهشهايي که در آن يک جفت بازي جديد به رشته DNA اضافه يا از آن حذف مي شود. احتمال وقوع اين نوع جهش از نوع اول کمتر است ولي مانند نوع اول برگشت پذير است.
جهشهايي که در آن تعداد زيادي بار از مولکول DNA حذف يا به آن اضافه مي شود. تعداد اين بازها گاه به صدها و هزاران مي رسد و در نتيجه قطعه بزرگي از DNA تغيير مي کند اين نوع جهش برگشت پذير نيست.
● علل وقوع جهش
گرچه جهش بطور تصادفي انجام مي گيرد ولي مي توان امکان وقوع جهش را با استفاده از مواد جهش زا افزايش داد.
الف) جهش آني يا خود برانگيخته
اين جهش بطور تصادفي صورت مي گيرد. در فرايند رونويسي از DNA و تکثير آن ، امکان خطا و اشتباه کمتر از يک در ۵۰۰۰۰۰ است. ولي از آنجا که اين نوع جهش به نسبت يک در ۱۰۸ تا ۱۰۹ باز آلي در مولکول DNA رخ مي دهد گاه تصادفا چنين اشتباهي صورت مي گيرد و يک باز جديد وارد يکي از دو رشته تازه مي شود و مدتي طول مي کشد تا نتيجه آن در مقايسه با ياخته مادر که داراي DNA کامل است روشن شود.
ب) جهش به دليل شباهت بازي
با استفاده از بازهاي همانند بازهاي موجود در رشته DNA و افزودن آنها به محيط کشت مي توان ميزان اين گونه اشتباهات و اين نوع جهش را افزايش داد. مثلا باز ۵ برمو اوراسيل که همانند تيمين است، مي تواند به جاي آن در رشته DNA قرار گيرد و موجب جهش شود. ۵ برمو اوراسيل با آدنين جفت مي شود و بندرت به جاي آدنين با گوانين جفت مي شود. در اين صورت در نسل بعد ، به جاي جفت بازي A T ، جفت بازي G C در رشته DNA وجود خواهد داشت.
ج) تغييرات شيميايي DNA
تعدادي از مواد جهش زا هستند که بر يک يا چند باز در رشته DNA اثر مي گذارند و آنها را چنان تغيير مي دهند که جفت شدنشان با باز مکمل خود به درستي انجام نشود. اسيد نيترو از جمله اين مواد است. اسيد نيترو باعث تبديل آدنين به هيپوگزانتين مي شود که در طول تقسيم DNA با سيتوزين جفت مي شود و بدين ترتيب جفت بازي A T به G C مبدل مي گردد و يا در رشته DNA مي تواند موجب تبديل سيتوزرين به اوراسيل شود و از آنجا که اوراسيل با آدنين جفت مي شود، جفت بازي G C به A T تبديل مي شود.
د) جهش ناشي از تغيير يا جابجايي در رونويسي کد ژنتيکي
آکريدين ها گروهي از رنگها هستند که بويژه مي توانند موجب اين نوع جهشها شوند. اين نوع رنگها مولکولهايي دارند که مي توانند بين دو جفت بازي در رشته DNA وارد شوند و به اين ترتيب تمامي کدهاي سه تايي بعد از خود را مختل سازند. از سوي ديگر ، حضور آکريدين ممکن است مانع شرکت يک باز در رشته DNA شود. بنابراين DNA به اندازه يک باز کوتاهتر شده و در اين صورت نيز رونويسي تمامي کدهاي سه تايي بعدي مختل مي گردد.
و) جهش ناشي از پرتوها
پرتو فرابنفش عامل جهش زاي بسيار موثري است پرتوهاي فرابنفش با طول موج حدود ۲۶۰ نانومتر ، بوسيله بازهاي DNA به شدت جذب مي شوند و اين امر به ايجاد تغييرات شيميايي در رشته DNA مي انجامد. معروف ترين و شناخته شده ترين اثر پرتو فرابنفش بر روي بازهاي رشته DNA اين است که موجب پيوندهاي دوتايي بين دو مولکول تيمين مجاور هم مي شود.
نسخه برداري غير طبيعي از اين قسمتها که حاوي تيمين ديمر است موجب جهش مي شود. بسياري از ارگانيسمها داراي آنزيمهايي هستند که مي توانند آسيبهاي ناشي از پرتو را ترميم کنند. پرتوهاي يونيزه کننده مانند پرتو ايکس و پرتوهاي اتمي نيز جهش زا هستند و باعث تغييرات شيميايي در بازهاي DNA و يا باعث شکسته شدن DNA يا حذف يک يا چند باز از رشته DNA مي گردند.
● جدا کردن و تشخيص جهش ياخته ها
هر يک از خواص ميکروارگانيسمها در اثر جهش قابل تغيير است و کليه اين تغييرات با تغييرات آنزيمي ساير پروتئينهاي ياخته اي ارتباط دارند. هر چند شناخت رابطه موجود بين تغيير فنوتيپ ميکروبي و تغييرات حاصل در پروتئين ياخته اي دشوار است. يکي از انواع موتانتهاي ميکروبي به سادگي قابل شناخت است. موتانتهاي غير متحرک باکتريهاي متحرک است. باکتريهاي متحرک مي توانند بر اثر جهشهاي مختلف قدرت تحرک خود را از دست بدهند. کلني باکتريهاي موتانت فاقد کپسول نسبت يه انواع کپسول دار بر روي سطح محيط کشت جامد کوچکتر و خشن تر هستند و مي توان آنها را نيز به سادگي از انواع وحشي باز شناخت. جهشي که منجر به از دست رفتن قدرت هاگزايي مي شود بسيار فراوان است.
اين مونتها را از طريق فقدان رنگدانه هاي هاگ که رنگ کلني را باعث مي شوند، باز مي شناسند. مونتهايي که فاقد قدرت توليد آنزيمهاي مختلف ياخته هستند نيز بسيار فراوانند. يکي از روشهاي متداول براي جدا کردن موتانتهاي جديد استفاده از روش انتخابي پني سيلين است. به اين ترتيب مي توان موتانتهايي را که براي رشد خود به آمينو اسيدهايي خاص يا عوامل رشد ويژه اي نياز دارند جدا کرد. افزودن پني سيلين به محيط کشت فاقد اين مواد ضروري براي رشد ، ياخته هاي اجدادي جهش نيافته که بر روي اين محيط قادر به رشد هستند از بين مي روند در حالي که ياخته هاي جهش يافته اي که در اين محيط رشد نمي کنند همچنان باقي مي مانند.
الف) استفاده از صافي
استفاده از صافي نيز براي جدا کردن موتانتهاي قارچي مولد هاگ متداول است. در ميان باکتريها موتانتهاي بسياري يافت مي شوند که قادر به توليد آنزيمهاي کاتابوليسمي يا تجزيه کننده نيستند. شناسايي اين موتانتها از دو طريق امکانپذير است. به طريق کشت باکتريها در محيطي که تنها منبع کربن آن لاکتوز است که در اين صورت موتانتهاي لاکتوز رشد نمي کنند. و استفاده از محيط کشت مايع لاکتوز دار است انواعي که قدرت تجزيه لاکتوز را ندارند رشد نمي کنند.
ب) روشهاي شناسايي موتانتهاي مقاوم به دارو
اين روشها نسبتا ساده و عملي هستند به اين ترتيب که با کشت تعداد زيادي ياخته بر روي محيط کشت جامدي که حاوي مقداري داروي معين است و تنها موتانتهاي مقاوم به آن دارو در آن محيط رشد مي کنند مي توان موتانتها را شناسايي و جدا کرد.
ج) استفاده از ويروسها
موتانتهاي مقاوم در برابر ويروس نيز از انواعي هستند که مورد بررسي قرار گرفته اند. جدا کردن اين موتانتها از طريق قرار دادن ياخته هاي باکتري در محيط حاوي مقدار زيادي ويروس انجام مي گيرد. در اين صورت تنها موتانتهايي که نسبت به ويروس مقاوم اند مي توانند در چنين محيطي رشد کنند.
د) استفاده از گرما
از انواع ديگر موتانتها ، موتانتهاي حساس به گرما هستند. اين موتانتها پروتئينهايي دارند که از آمينو اسيدهاي حساس به گرما ساخته شده اند. اين موتانتها نيز مانند موتانتهاي تغذيه اي در شرايط نامساعد از بين مي روند.
● کاربرد مواد جهش زا در صنايع ميکروبي
ايجاد موتانت و جدا کردن انواع جديد ميکروبي داراي کاربردهاي زيادي در صنايع ميکروبي و کليه صنايعي است که در آنها به گونه اي از ميکروارگانيسمها استفاده مي شود شايد يکي از مهمترين و بزرگترين موفقيت در استفاده صنعتي از موتانتها ، توليد آنتي بيوتيک باشد. قارچ پني سيليوم که در ابتداي کشف اين آنتي بيوتيک جدا شده بود، قادر به توليد مقدار کمي پني سيلين بود (در حدود يک تا ۱۰ ميکروگرم در هر ميلي ليتر محيط کشت).
ولي با ايجاد موتانتهاي جديد اين قارچ به کمک عوامل جهش زا ، بتدريج توانستند ميزان توليد پني سيلين را حداقل ۱۰۰۰ بار افزايش دهند. البته بايد توجه داشت که ترکيب محيط کشت نيز در ميزان توليد آنتي بيوتيک بسيار موثر است و موتانتي که در اين محيط کشت قادر به توليد مقدار زيادي آنتي بيوتيک باشد، مي تواند در محيط کشت ديگر پني سيلين کمي را توليد کند. بنابراين ، تامين شرايط محيطي مناسب و ايده آل براي هر موتانت ، به منظور بهره برداري حداکثر از آن ضروري است.

اگر تمايل به جهش مغزي داريد به نظرم مي بايست چند عامل مهم و قابل توجه را مد نظر قرار دهيد که در اين ميان به دو عامل از آنها مي پردازيم و شايد بقيه را ...

اگر تمايل به جهش مغزي داريد به نظرم ميبايست چند عامل مهم و قابل توجه را مد نظر قرار دهيد که در اين ميان به دو عامل از آنها ميپردازيم و شايد بقيه را در ...

اصلاح نژاد موجودات، توليد محصولي از موجود با دست بردن در ژن ها از نظر مطلوب کردن صفات بطور دلخواه مي باشد و در واقع محور اصلي اصلاح نژاد، بهگزيني است. ...

در طول تاريخ کشاورزي ، بشر از فرايند طبيعي مبادله ژني در قالب اصلاح نباتات و به وجود آمدن تنوع خصايص بيولوژيکي استفاده نموده است. واقعيت فوق پشتوانه ک ...

جينکو(ژينکو) نام علمي:Ginkgo biloba L. نام انگليسي: Ginkgo خانواده:Ginkgoaceae مقدمه: گونه اي است که از قدرت سازگاري بالايي برخوردار است بطوري که حتي ...

تجربيات متعدد در سطح مزارع مرغداري طي سالهاي گذشته نشان دهنده اين امر است كه بسياري از مسائل و مشكلات مرغداريها در شرايط آب و هواي گرم ناشي از اثرات س ...

در سال ۱۹۸۱ هشت مورد و خيم از ابتلا به بيماري ” کاپوسي سارکوما”، يکي از انواع خوش خيم تر سرطان که معمولا در ميان افراد سالمند شايع است، در ميان مردان ...

قانون تعادل که قانون هاردي _ وينبرگ نام دارد، به اين ترتيب بيان مي گردد که در يک جمعيت بزرگ که آميزش به صورت تصادفي است و مهاجرت ، جهش ، گزينش وجود ند ...

دانلود نسخه PDF - جهش ژني