فيديو السؤال: مراجعة دور إنزيم الربط في تكوين الحمض النووي ‪(DNA)‬‏ المعاد الاتحاد الأحياء

‏نسخة الفيديو النصية

ما دور إنزيم الربط في تكوين الحمض النووي ‪(DNA)‬‏ المعاد الاتحاد؟ أ: تكوين شرائط من ‪DNA‬‏ متكاملة مع الحمض النووي الريبوزي الرسول ‪(mRNA)‬‏ المعزول من كائن حي. ب: قطع مقاطع من ‪DNA‬‏، مع ترك نهايات لاصقة للسماح بإعادة الاتحاد. ج: تكوين شريط من ‪DNA‬‏ متكامل مع شريط ‪DNA‬‏ القالب. د: ملء الفراغات في هيكل السكر والفوسفات في ‪DNA‬‏ المعاد الاتحاد.

يسألنا هذا السؤال عن إنزيم الربط ودوره في تكوين الحمض النووي ‪(DNA)‬‏ المعاد الاتحاد. دعونا نراجع بعض المصطلحات المرتبطة بتكوين ‪DNA‬‏ المعاد الاتحاد. يعرف ناتج اتحاد ‪DNA‬‏ المعزول من مصدرين مختلفين على الأقل بـ ‪DNA‬‏ المعاد الاتحاد. على سبيل المثال: يمكننا تكوين ‪DNA‬‏ المعاد الاتحاد عن طريق اتحاد ‪DNA‬‏ البكتيري و‪DNA‬‏ البشري معًا. وعادة ما يكون ذلك باستخدام بلازميدات بكتيرية، هي قطع دائرية صغيرة من ‪DNA‬‏ غير الكروموسومي توجد في البكتيريا لتحمل جينات إضافية غير موجودة في كروموسومها. وهذا يمكن أن يساعدها في التكيف مع بيئاتها، على سبيل المثال: عن طريق حمل الجينات المقاومة للمضادات الحيوية.

يمكن دمج مصدري ‪DNA‬‏ هذين لتكوين ‪DNA‬‏ المعاد الاتحاد. ولكي يتحد جزيئا ‪DNA‬‏ هذان معًا لتكوين ‪DNA‬‏ المعاد الاتحاد، يجب قطع ‪DNA‬‏ من المصدرين. للقيام بذلك، نستخدم إنزيمات خاصة تسمى إنزيمات قطع ‪DNA‬‏. تستطيع إنزيمات القطع التعرف على تتابعات معينة في ‪DNA‬‏ تسمى تتابعات التعرف، وقطعها. على سبيل المثال: يقطع إنزيم القطع ‪EcoRI‬‏ عند التتابع ‪GAATTC‬‏ الذي يمكننا رؤيته هنا. وعندما يقطع إنزيم القطع ‪EcoRI‬‏ جزيء ‪DNA‬‏، فإنه يقطعه وفقًا للنمط الذي نراه هنا. وعندما يقطع ‪DNA‬‏ بواسطة إحدى إنزيمات القطع، فإن الإنزيم يقطع ‪DNA‬‏ عن طريق كسر الرابطة الفوسفاتية الثنائية الإستر في هيكل السكر والفوسفات. هذه هي الطريقة التي يمكن بها قطع ‪DNA‬‏ للبلازميدات البكتيرية، وكذلك ‪DNA‬‏ البشري، باستخدام إحدى إنزيمات القطع.

والآن دعونا نناقش كيف يمكن ربط هذه الأجزاء معًا لتكوين ‪DNA‬‏ المعاد الاتحاد. بعد قطع التتابع، ستلاحظ وجود امتدادات، أو مناطق من قواعد ‪DNA‬‏ غير المزدوجة. هذه النهايات تسمى النهايات اللاصقة لأنها تميل إلى الالتصاق معًا مرة أخرى بسبب قواعدها المتكاملة. ومن ثم إذا قطعنا ‪DNA‬‏ البلازميدي البكتيري و‪DNA‬‏ البشري بنفس إنزيم القطع، فيمكننا لصق هذين الجزأين من ‪DNA‬‏ معًا مرة أخرى؛ لأن لهما نهايات لاصقة متكاملة. هنا، يمكننا أن نرى ‪DNA‬‏ البلازميدي البكتيري و‪DNA‬‏ البشري وقد اتحدا معًا لتكوين ‪DNA‬‏ المعاد الاتحاد.

ستلاحظ وجود فراغات في هيكل السكر والفوسفات في هذا الجزيء المعاد الاتحاد. وهذا حدث عندما كسر إنزيم القطع الرابطة الفوسفاتية الثنائية الإستر في وقت سابق، عندما قطع هذين الجزيئين. ولإصلاح هذه الفراغات، يمكن استخدام إنزيم يسمى إنزيم الربط، من أجل ربط هياكل السكر والفوسفات. ويمكننا رؤية ذلك هنا. والآن أصبح الجزيئان متحدين تمامًا.

بالعودة إلى سؤالنا، نجد أن الخيار الصحيح الذي يصف دور إنزيم الربط في تكوين ‪DNA‬‏ المعاد الاتحاد هو الخيار د: ملء الفراغات في هيكل السكر والفوسفات في ‪DNA‬‏ المعاد الاتحاد.