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.