Lec 3:5 ( ) - Bacterial Genetics PDF

‫وراثة البكتيريا‬ ‫االتحادات الوراثية الجديدة في البكتيريا‬  Bacterial Types ◼ Prototrophic bacteria: strains that can grow in minimal media with only: ◼ Carbon, Nitrogen, phosphorus, vitamins, ions, nutrients ◼ Have genes required to MAKE everything else ◼...

‫وراثة البكتيريا‬ ‫االتحادات الوراثية الجديدة في البكتيريا‬  Bacterial Types ◼ Prototrophic bacteria: strains that can grow in minimal media with only: ◼ Carbon, Nitrogen, phosphorus, vitamins, ions, nutrients ◼ Have genes required to MAKE everything else ◼ Auxotrophic bacteria: lack one, multiple genes encoding enzymes required for synthesis of AA, nucleotides, substances not added to minimal medium  Bacterial Genetic Nomenclature ◼ wild-type – ‘+’ ◼ mutant gene – ‘-’ ◼ three lower case, italicized letters – a gene (e.g., leu+ is wild-type leucine gene) ◼ The phenotype for a bacteria at a specific gene is written with a capital letter and no italics ◼ Leu+ is a bacteria that does not need leucine to grow ◼ Leu- is a bacteria that does need leucine to grow  ‫ميكانيكيات التبادل الجيني في البكتيريا‬ ‫‪ -1‬التحول الوراثي ‪ : Transformation‬يتضمن التقاط الخاليا‬ ‫◼‬ ‫المستقبلة بشكل مباشر لجزئيات ‪ DNA‬الحرة للساللة البكتيرية‬ ‫الواهبة واستخدامها في إنتاج تركيبات وراثية جديدة‪.‬‬ ‫‪ -2‬االستقطاع بواسطة الفاج ‪ :Transudation‬انتقال جيني من‬ ‫◼‬ ‫خلية بكتيرية إلي أخري بواسطة الفيروس‪.‬‬ ‫‪ -3‬االقتران البكتيري ‪ :Conjugation‬ويتضمن انتقال‬ ‫◼‬ ‫المعلومات الوراثية في اتجاه واحد من الخاليا الواهبة إلى الخاليا‬ ‫المستقبلة من خالل ما يسمى بقناة االقتران المتكونة بين‬ ‫الخليتين‪.‬‬  ‫وتشترك الطرق الثالثة في بعض المالمح‬ ‫األساسية كما يلي‪:‬‬ ‫ضرورة وجود ساللتين من البكتيرية إحداهما تعمل كمعطي أو واهب‬ ‫◼‬ ‫‪ donor‬واألخري كمستقبل ‪.recipient‬‬ ‫انتقال الجينات‪ :‬ويعني أن جزئ ‪( DNA‬أو علي األصح جزء منه)‬ ‫◼‬ ‫الخاص بالبكتريا الواهبة ينتقل إلي البكتريا المستقبلة ‪.‬أما الكيفية الدقيقة‬ ‫لحدوث هذا االنتقال فهو مفتاح التمييز ما بين ميكانيكيات التبادل الجيني‬ ‫الثالثة‪.‬‬ ‫حدوث التركيبات الوراثية الجديدة ما بين ‪ DNA‬المنتقل والكروموسوم‬ ‫◼‬ ‫الكامل الخاص بالبكتريا المستقبلة‪.‬ويتطلب ذلك حدوث عبورين وراثيين‬ ‫يؤديان إلي إدماج قطعة من جزئ ‪ DNA‬الخاص بالبكتريا الواهبة‬ ‫محتوية علي واحد أو اكثر من الجينات‪ ،‬مكان الجزء المشابه له من‬ ‫كروموسوم الخلية المستقبلة‪.‬هذه األحداث العبورية المزدوجة تؤدي إلى‬ ‫الحصول على خلية تحتوي على تركيبات وراثية جديدة تتكون من نسخة‬ ‫كاملة من الجينات الموجودة بالخلية المستقبلة مع استبدال جزئي ببعض‬ ‫الجينات اآلتية من الخلية المعطية ‪.‬‬  ‫وتوجد بعض المصطلحات الخاصة التي تستخدم في مثل هذه‬ ‫◼‬ ‫التجارب‪:‬‬ ‫فمثالً يطلق على المادة الوراثية الداخلية الخاصة بالخاليا‬ ‫◼‬ ‫المستقبلة مصطلح ‪ ، Endogenote‬والمادة الوراثية الخارجية‬ ‫التي تستقبلها هذه الخاليا واآلتية من الخاليا الواهبة تسمى‬ ‫‪.Exogenote‬‬ ‫وبعد دخول المادة الوراثية للخلية المستقبلة توجد مرحلة‬ ‫◼‬ ‫وسطية مؤقتة ال يمكن تسميتها "زيجوت" كما تسمى الخاليا‬ ‫المتكونة من اندماج الجاميطات‪ ،‬نظرا ً لالختالفات الواضحة‬ ‫بين الحالتين‪ ،‬لذلك تسمى هذه المرحله ‪. Merozygote‬‬  ‫ويختلف مصير المادة الوراثية المنتقلة داخل الخلية المستقبلة‪،‬‬ ‫◼‬ ‫فإما يحدث لها اندماج في كروموسوم الخلية المستقبلة لتحل‬ ‫محل الجزء المشابه لها‪ ،‬وتنجح في إحداث تركيب وراثي جديد‪.‬‬ ‫وإما تظل داخل الخلية دون اندماج‪ ،‬وهنا تتكرر في الخلية‬ ‫بعض الجينات التي توجد منها نسخة على الكروموسوم وأخرى‬ ‫على القطعة المنتقلة مما يصلح معها تسمية هذه الخاليا بالخاليا‬ ‫الثنائية جزئيا ً ‪. Partial diploid‬‬ ‫ويوجد احتمال آخر‪ ،‬هو أن تتعرض المادة الوراثية المنتقلة إلى‬ ‫◼‬ ‫التكسير والهدم بواسطة انزيمات النيوكليز الخاصة بالخلية‬ ‫المستقبلة ‪.‬‬  ‫تختلف الطرق الثالثة المستخدمة في عمل الخرائط الوراثية‬ ‫◼‬ ‫في البكتيريا ‪Conjugation, Transduction and‬‬ ‫‪Transformation‬عن بعضها اختالفا كليا فيما يتعلق‬ ‫بطريقة انتقال الجينات من الخاليا الواهبة إلي الخاليا‬ ‫المستقبلة‪.‬‬ ‫فبدال من االنتقال عن طريق التالمس بين الخاليا الذي البد‬ ‫◼‬ ‫من حدوثه في عملية االقتران فإن الجينات في حالة االستقطاع‬ ‫‪ transduction‬تنتقل بواسطة البكتيريوفاج‪.‬أما في حالة‬ ‫التحول الوراثي‪ transformation‬فيتطلب تعرض الخاليا‬ ‫المستقبلة لقطع الـ ‪ DNA‬المعزول من الخاليا الواهبة‪.‬‬  ‫التحول الوراثي ‪Transformation‬‬ ‫في منتصف العشرينات من القرن الماضي كان‬ ‫◼‬ ‫البكتريولوجي فريدريك جريفث ‪Frederick Griffith‬‬ ‫يجري تجاربه على بكتيريا ‪Streptococcus‬‬ ‫‪ pneumoniae‬المسببة لاللتهاب الرئوي في الفئران‪ ،‬أمالً‬ ‫في الحصول على لقاح للوقاية من هذا المرض‪.‬لم ينجح‬ ‫جريفث في تحقيق هدفه‪ ،‬لكنه اكتشف ظاهرة سماها التحول‬ ‫أو ‪ ، transformation‬كان لها دورا ً كبيراً في مجال علم‬ ‫الوراثة والبيولوجيا الجزيئية‪.‬‬  ‫◼ وجد جريفث ساللتين مختلفتين من البكتيريا‬ ‫‪Streptococcus‬‬ ‫◼ إحداهما ممرضة تحاط فيها الخاليا البكتيرية بكبسولة من‬ ‫السكريات المتعددة‪ ،‬وتنمو مكونة مستعمرات ملساء ذات‬ ‫حافة مستوية )‪.smooth (S‬‬ ‫◼ األخرى غير ممرضة ال تكون كبسولة‪ ،‬وتنمو مكونة‬ ‫مستعمرات خشنة المظهر)‪. rough (R‬‬ ‫◼ توقع جريفث وجود عالقة بين تكوين الكبسولة وقدرة‬ ‫الساللة البكتيرية على إحداث اإلصابة بالمرض‪.‬والختبار‬ ‫هذه الفرضية أجرى أربعة تجارب وقارن النتائج كاآلتي‪.‬‬ ‫‪.1‬حقن الفئران بالبكتيريا الحية من الساللة غير المكبسلة )‪ :(R‬لم تتسبب هذه‬ ‫◼‬ ‫المعاملة في مرض الفئران‪ ،‬وفي عينات من دم هذه الفئران لم توجد أي خاليا‬ ‫بكتيرية‪.‬‬ ‫‪.2‬حقن الفئران بالبكتيريا الحية من الساللة المكبسلة )‪ : (S‬تسببت هذه‬ ‫◼‬ ‫المعاملة في إصابة الفئران بالمرض وماتت‪.‬ووجد عدداً كبيرا ً من خاليا‬ ‫البكتيريا متكاثرة في دم هذه الفئران‪.‬‬ ‫‪.3‬حقن الفئران بالبكتيريا المقتولة بالحرارة من الساللة المكبسلة )‪ :(S‬لم‬ ‫◼‬ ‫يسبب حقن الفئران بالبكتيريا المعاملة بالحرارة العالية إصابتها بالمرض حيث‬ ‫تمت العدوى بخاليا بكتيرية غير حية‪.‬كذلك كان دم الفئران خاليا ً من‬ ‫البكتيريا‪.‬‬ ‫‪.4‬حقن الفئران بخليط من بالبكتيريا المكبسلة المقتولة بالحرارة )‪(S‬‬ ‫◼‬ ‫والبكتيريا الحية غير المكبسلة )‪ :(R‬توقع جريفيث أن ال تمرض الفئران ألن‬ ‫كل معاملة مفردة لم تسبب المرض‪ ،‬إال أن الفئران أصيبت بالمرض حينما‬ ‫حقنت بالخليط‪.‬أما الدم فقد أمكن عزل خاليا بكتيرية منه مكبسلة حية )‪.(S‬‬ ‫تجربة جريفث‬  ‫استنتج جريفث حدوث انتقال مادة من البكتيريا المكبسلة المقتولة‬ ‫◼‬ ‫بالحرارة )‪ (S‬إلى البكتيريا الحية غير المكبسلة )‪ (R‬حولتها إلى‬ ‫خاليا ممرضة وأكسبتها القدرة على العدوى‪ ،‬وسماها ‪.‬‬ ‫‪Transforming principle‬‬ ‫وقد تطورت تجارب التحول تطورا كبيرا فيما بعد "حيث وجد أنه‬ ‫◼‬ ‫باإلمكان استبعاد الفأر وتنمية الخاليا البكتيرية من الطرز المختلفة‬ ‫معا في انبوب اختبار وتم الحصول علي نفس النتيجة‪.‬‬ ‫وبعد ذلك لوحظ أنه اليشترط وجود الخاليا الكاملة لطراز ‪ S‬في‬ ‫◼‬ ‫أنبوب االختبار وقد أجريت بعد ذلك سلسلة تجارب لتحديد أي جزء‬ ‫من مستخلص الخاليا يمكن بمفردة أن يقوم بعملية التحول "‬ ‫‪ "Transforming principle‬وكانت النتيجة المعروفة لنا جميعا‬ ‫اآلن هي أن ‪ DNA‬هي هذه المادة‪.‬وبالتالي فقد اتجهت الدراسات‬ ‫التالية إلي تطوير تجارب التحول الوراثي عن طريق تطوير طرق‬ ‫استخالص الـ ‪ DNA‬حتي أمكن اآلن وجود عدة طرق تمكننا من‬ ‫الحصول علي ‪ DNA‬علي درجة عالية من النقاوة‪.‬‬  ‫الخاليا المهيأة ‪competent cells‬‬ ‫توجد العديد من األنواع البكتيرية لها المقدرة على التحول بشكل‬ ‫◼‬ ‫طبيعي ‪ naturally transformable‬حيث يحدث أن بعض الخاليا‬ ‫في مرحلة متأخرة من عمر المزرعة تكتسب القدرة على التقاط‬ ‫جزيئات الـ ‪ DNA‬أي تكون مهيأة لحدوث التحول وتسمى‬ ‫‪.competent cells‬‬ ‫يحدث ذلك في األغلب في المراحل النهائية من طور الثبات‬ ‫◼‬ ‫‪ stationary phase‬من عمر المزرعة حيث توجد بروتينات‬ ‫تسمى ‪ competence factor‬وكذلك توجد جزيئات الـ ‪DNA‬‬ ‫الناتجة من تحلل بعض الخاليا بشكل طبيعي فتستخدمها الخاليا‬ ‫المهيأة في عملية التحول ‪ transformation‬التي تمثل أحد‬ ‫الميكانيكيات األساسية لحدوث اتحادات وراثية جديدة كمصدر هام‬ ‫للتنوع في المزارع البكتيرية في الطبيعة‪.‬‬ competent cells ‫الخاليا المهيأة‬  ‫ميكانيكيات التقاط الخاليا المهيأة للـ ‪DNA :‬‬ ‫‪DNA uptake‬‬ ‫في بكتيريا ‪ Streptococcus pneumoniae‬والعديد من األنواع‬ ‫◼‬ ‫البكتيرية األخرى‪ ،‬تدخل قطع ال ‪ DNA‬إلى الخاليا المهيأة عن‬ ‫طريق عدد من المستقبالت ‪ receptor sites‬الموجودة على‬ ‫سطحها‪ ،‬بواسطة ميكانيكية النقل النشط ‪active transport‬‬ ‫المتطلب للطاقة‪.‬‬ ‫وأكثر الجزيئات نشاطا ً في عملية االنتقال تكون ما بين ‪10000‬‬ ‫◼‬ ‫إلى ‪ 20000‬زوج من القواعد (حوالي ‪ 1/200‬من كروموسوم‬ ‫بكتيريا ‪(E. coli‬‬ ‫تقوم انزيمات االندونيوكليز بتكسير جزيئات الـ‪ DNA‬إلى قطع‬ ‫◼‬ ‫صغيرة مناسبة‪ ،‬ترتبط بالخاليا وهي في صورة جزيئات مزدوجة‬ ‫‪Double stranded DNA‬‬  ‫يسمح بدخول الـ ‪ DNA‬في صورة خيوط مفردة‪ ،‬حيث تتولى‬ ‫◼‬ ‫انزيمات اكسونيوكليز ‪ exonucleases‬تكسير أحد الخيطين‪،‬‬ ‫ويدخل الخيط اآلخر للخلية فيرتبط مباشرة ببروتينات متخصصة‬ ‫تحميه من التكسير والهدم‪.‬‬ ‫في داخل الخلية المستقبلة تبحث قطعة الـ ‪ DNA‬المنتقلة عن الجزء‬ ‫◼‬ ‫المشابه لها على الكروموسوم البكتيري حيث تبدأ أحداث العبور‬ ‫الوراثي التي تؤدي إلى االتحادات الوراثية الجديدة عن طريق‬ ‫استبدال القطعة المنتقلة بالجزء المشابه لها من كروموسوم الخلية‬ ‫المستقبلة‪.‬‬  DNA Transformation in Streptococcus pneumoniae  ‫‪DNA Transformation in‬‬ ‫‪Haemophilus influenzae‬‬ ‫توجد ميكانيكية أخرى اللتقاط الـ ‪ DNA‬في بعض أنواع أخرى‬ ‫◼‬ ‫من البكتيريا من أشهرها ‪ Haemophilus influenzae‬تكون‬ ‫الخاليا المهيأة للتحول تحتوي على أسطحها تركيبات تسمى‬ ‫جسيمات التحول )‪T(tansformasomes‬‬ ‫تقوم )‪ T (transformasomes‬بالتقاط جزيئات الـ ‪DNA‬‬ ‫◼‬ ‫المزدوجة السلسلة ‪ Double stranded DNA‬وتسمح بدخول‬ ‫أحد الخيطين فقط إلى داخل الخلية المستقبلة‪.‬وال تختلف باقي‬ ‫الخطوات إلتمام التحول عما ذكر سابقا ً‪.‬‬  ‫االنتقال المصاحب ‪Cotransformation‬‬ ‫تكفي قطعة الـ ‪ DNA‬المناسبة لعملية التحول والمحتوية على‬ ‫◼‬ ‫‪ 10000‬إلى ‪ 20000‬زوج من القواعد‪ ،‬أن تشفر لعدة جينات‪.‬‬ ‫الجينات شديدة االقتراب على الكروموسوم البكتيري يمكن أن‬ ‫◼‬ ‫تنتقل معا ً في قطعة واحدة من ‪ DNA‬فيما يسمى االنتقال‬ ‫المصاحب ‪.cotransformation‬‬ ‫وقد ساعدت هذه الحقائق في استخدام ظاهرة التحول الوراثي‬ ‫◼‬ ‫كتقنية لرسم الخرائط الوراثية للبكتيريا‪ ،‬وبالتحديد في اكتشاف‬ ‫االرتباط بين الجينات على كروموسوم البكتيريا‪.‬‬  ‫مفهوم االرتباط بين جينات البكتيريا‬ ‫ويجدر اإلشارة إلى أن مفهوم االرتباط هنا يعني وجود‬ ‫◼‬ ‫الجينات بشكل متالصق أو شديد القرب على‬ ‫الكروموسوم‪ ،‬وهو يختلف عن مفهوم االرتباط في‬ ‫حقيقيات النوى والذي يعني وجود الجينات على نفس‬ ‫الكروموسوم مهما كانت المسافة بينها‪.‬‬  ‫فلو أن جينين ‪ c, a‬وجدا متباعدين علي الكروموسوم بحيث‬ ‫◼‬ ‫احتمال تواجدهما معا في نفس الشظية من الـ ‪ DNA‬يصبح‬ ‫بعيدا عندئذ سوف تنتج المتحوالت المزدوجة‬ ‫‪"Cotransformants‬خاليا حولت لكل من ‪ "c,a‬فقط عندما‬ ‫يقدر لخلية ما أن تستقبل وتدمج قطعتين منفصلتين من الـ‬ ‫‪ DNA‬إحداهما حاملة للجين ‪ a‬واألخرى حاملة للجين ‪.c‬‬ ‫ومن ناحية أخري فلو أن ‪ b,a‬كانا مرتبطين عن قرب عندئذ‬ ‫◼‬ ‫سوف تنتج المتحوالت المزدوجة إما بسبب أن الخلية تستقبل‬ ‫شظيتين منفصلين من الـ ‪. DNA‬إحداهما بها ‪ a‬واألخري‬ ‫بها ‪ ، b‬أو بسبب أن الخلية تستقبل شظية مفردة حاملة لكل‬ ‫‪. b,a‬‬  ‫وبالتالي يمكن القول بأن إثبات االرتباط باستعمال التحول يكون‬ ‫◼‬ ‫كالتالي ‪:‬يحدد اوالً تكرار التحول للجين ‪ a‬بمفرده وتكرار التحول‬ ‫للجين ‪ b‬بمفرده‪..‬‬ ‫فلو كان الجينان ‪ b,a‬غير مرتبطين فإن احتمال تكوين متحوالت‬ ‫◼‬ ‫مزدوجة البد أن يساوي حاصل ضرب االحتمالين المفردين وهذا‬ ‫سيكون أصغر بكثير من أي من التكرارات المفردة‪.‬‬ ‫أما إذا تخطي بشدة الرقم المشاهد للتحوالت المزدوجة ما هو متوقع‬ ‫◼‬ ‫واقترب بالفعل من التكرار الخاص بحدث تحولي مفرد فهنا نستنتج‬ ‫أن الجينين مرتبطان عن قرب وغالبا ما يشتركان في نفس الحدث‬ ‫التحولي‪.‬‬  ‫االستقطاع بواسطة الفاج ‪Transduction‬‬ ‫اكتشفت ظاهرة االستقطاع ‪ transduction‬بواسطة ‪Joshua‬‬ ‫◼‬ ‫‪ Lederbrg and Norton zinder‬عام ‪ 1952‬ليس في بكتيريا ‪E.‬‬ ‫‪ coli.‬ولكن في نوع آخر يتبع نفس المجموعة ‪ Enterobacteria‬وهي‬ ‫بكتيريا ‪ Salmonella typhimurium‬وقد قام العالمان بخلط خاليا‬ ‫ساللتين ذات احتياج غذائي ‪ auxotrophic‬من هذه البكتريا‬ ‫األولي ‪ LA22‬وتركيبها الوراثي ‪phe- trp- met+ his+‬‬ ‫◼‬ ‫والثانية ‪ LA2‬وتركيبها ‪phe+ trp+ met- his-‬‬ ‫◼‬ ‫وقد حصال علي عدد قليل من خاليا بكتيرية أولية التغذية‬ ‫◼‬ ‫‪ prototrophic‬تركيبها ‪ phe+ trp+ met+ his+‬بمعدل حوالي‬ ‫‪100000 / 1‬خلية‬  ‫إلي هنا يمكن أن يعزي ظهور الخاليا أولية التغذية إلي‬ ‫◼‬ ‫حدوث انتقال جيني بشكل ما بين الخاليا البكتيرية رغم أن‬ ‫المعدل في هذه الحالة منخفض بشكل ملحوظ‪.‬‬ ‫وقد اعتقد في البداية أن ظهور هذه الخاليا حدث عن طريق‬ ‫◼‬ ‫تزاوج بين الخاليا مشابه لما وصف في ‪ E. coli‬ولكن‬ ‫المزيد من التجارب رجحت عدم قبول هذا الفرض‪.‬‬  ‫أجري تحوير في طريقة اجراء التجربة أثبت عدم ضرورة‬ ‫◼‬ ‫حدوث تالمس لخاليا الساللتين ‪ LA22, LA2‬لكي يحدث‬ ‫هذا النقل الجيني‬ ‫فقد أمكن الحصول علي خاليا أولية التغذية عندما أجريت‬ ‫◼‬ ‫التجربة بوضع خاليا كل ساللة في أحد ذراعي أنبوبة بشكل‬ ‫حرف ‪ U‬مع الفصل بين الذراعين باستخدام فلتر زجاجي‬ ‫يسمح بمرور البيئة والجزئيات الصغيرة‪ ،‬ولكن ال يسمح‬ ‫بمرور الخاليا البكتيرية‬ ‫وقد اتضح أن االنتقال الجيني يحدث في اتجاه واحد وأن خاليا‬ ‫◼‬ ‫‪ LA22‬فقط هي التي امكن الحصول منها علي خاليا أولية‬ ‫التغذية ‪.‬‬ ‫وبذلك أمكن اقتراح أن نقل الجينات قد حدث بواسطة عامل له‬ ‫◼‬ ‫القدرة علي المرور من خالل الفلتر الزجاجي ‪ ،‬نتج من‬ ‫الخاليا ‪ LA2‬وانتقل إلي الخاليا ‪LA22‬‬  ‫ميكانيكية االستقطاع بواسطة البكتريوفاج‬ ‫تعتمد تجربة االستقطاع علي ظاهرة معروفة هي العدوي بالبكتريوفاج‬ ‫◼‬ ‫‪ ،‬إال أنها في هذه الحالة نتم بطريقة غير مألوفة‪.‬‬ ‫وقد أمكن اكتشاف أن الساللة ‪ LA2‬تحتوي علي فاج يسمي ‪P22‬‬ ‫◼‬ ‫ويوجد في حالة البروفاج وهذا البروفاج يمكن أن يستحث ‪induced‬‬ ‫ليسلك دورة التحلل وخالل ذلك يحدث تكسير لجزئ ‪ DNA‬البكتيري‬ ‫إلي أجزاء ‪ ، fragments‬وبعض هذه القطع تحمل بطريق الصدفة‬ ‫نفس طول جزئ ‪ DNA‬الفاج ‪.‬‬ ‫وقد يحدث عن طريق الخطأ تعبئة هذا الجزئ من ‪ DNA‬البكتيري‬ ‫◼‬ ‫بداخل غالف الفاج بدال من مادته الوراثية وتحدث هذه الظاهرة‬ ‫بمعدالت منخفضة جداً‪.‬‬ ‫ويظل جزيء الفيروس الناتج بهذه الطريقة قادرا ً علي إحداث‬ ‫◼‬ ‫العدوي حيث أن العدوي تعتمد أساسا علي التركيب‬ ‫البروتينى للغالف الفيروسي‪.‬إال أنها تكون عدوي مجهضة‬ ‫‪ abortive‬وذلك ألن جزئ ‪ DNA‬الذي يحقن بداخل الخلية‬ ‫هو ‪ DNA‬بكتيري ال يمتلك القدرة علي إتمام دورة العدوي‬ ‫وإنتاج جزئيات فيروسية جديدة‪.‬‬ ‫ولكن من جهة أخري فإن هذا الجزئ البكتيري الذي انتقل‬ ‫◼‬ ‫إلي الخلية المستقبلة يمكنه عمل تركيبات وراثية جديدة مع‬ ‫‪ DNA‬الخلية المستقبلة ويعني ذلك إمكانية حدوث نقل جيني‬ ‫بين الخاليا البكتيرية بواسطة البكتريوفاج‪.‬‬ ‫والخلية المعطية في هذه الحالة هي التي تحللت بدايةً‬ ‫◼‬ ‫بواسطة الفاج‪.‬أما الخلية المستقبلة فهي الخلية التي حدث لها‬ ‫عدوي بواسطة الفاج المحتوي علي ‪ DNA‬البكتيري‪.‬‬ generalized transduction  ‫رسم الخرائط الوراثية بواسطة االستقطاع‬ ‫‪Mapping by transudation‬‬ ‫كمية الـ ‪ DNA‬التي تحمل بواسطة جزئيات الفاج ‪ P22‬المستقطعة‬ ‫◼‬ ‫‪ transducing particles‬هي حوالي ‪ kb40‬وتمثل حوالي‬ ‫‪ %1‬من حجم الجينوم الكامل للبكتيريا ‪ S. typhimarium‬وهذه‬ ‫القطعة كافية ألن تحمل أكثر من عشرة من الجينات البكتيرية‪.‬‬ ‫واالستقطاع المشترك أو المصاحب ‪ cotransduction‬يعني انتقال‬ ‫◼‬ ‫اثنين أو أكثر من الجينات من الخلية المعطية إلي الخلية المستقبلة ‪،‬‬ ‫ويحدث حينما تكون الجينات قريبة من بعضها نسبيا علي جزئ‬ ‫‪ DNA‬البكتيري وبالتالي يمكن تواجدها علي قطعة ‪fragment‬‬ ‫طولها ‪kb40‬‬ ‫◼‬  ‫في تجارب رسم الخرائط الوراثية عن طريق االستقطاع‬ ‫◼‬ ‫بواسطة الفاج تستخدم خاليا برية كمعطي ‪..‬أما الخاليا‬ ‫المستقبلة فتكون حاملة لطفرة مزدوجة ‪.‬‬ ‫وتختبر معدل حدوث االستقطاع المشترك ‪cotransduction‬‬ ‫◼‬ ‫للجينين البريين ودخولهما معا ً للخلية المستقبلة‪ ،‬وهذا النوع من‬ ‫التجارب يفيد في تأكيد تجاور جينين على جزئ ‪ DNA‬أي‬ ‫وجود االرتباط بينهما‪.‬‬ ‫وتفيد أيضا تجارب االستقطاع في تحديد ترتيب الجينات بالنسبة‬ ‫◼‬ ‫لبعضها علي جزى ‪ DNA‬وفي مثل هذه التجارب تستخدم‬ ‫ثالثة أو أكثر من الجينات ‪.‬‬ ‫نفترض مثال أن الجينات ‪ a,b,c‬توجد بنفس هذا الترتيب علي‬ ‫◼‬ ‫قطعة ‪ DNA‬المساوية ‪. kb40‬وبالتالي يمكن دراسة‬ ‫االستقطاع المشترك باستخدام بكتريا معطية ‪ donor‬تحمل‬ ‫النسخة البرية للجينات )‪ (a+ , b+ , c+‬وتكون الساللة‬ ‫المستقبلة حاملة للطفرات الثالثة )‪. (a- , b- , c-‬‬  ‫فإذا حدث االستقطاع المشترك للجينات الثالثة تنتج خاليا مستقبلة‬ ‫◼‬ ‫)‪ (a+ , b+ , c+‬ولكي يحدث ذلك فإن أحداث العبور الوراثي التي‬ ‫تؤدي إلي نقل قطعة ‪ DNA‬البد أن تحدث خارج منطقة الجينات‬ ‫الثالثة وعلي جانبيها‪.‬‬ ‫أما إذا حدث أحد العبورين الوراثيين داخل هذه المنطقة بين الجينات‬ ‫◼‬ ‫فذلك يؤدي إلي حدوث استقطاع مشترك لجيين متجاورين أو‬ ‫استقطاع أحد الجينات الثالثة بمفردة‪.‬‬ ‫وحدوث االستقطاع المشترك لجينين متجاورين ‪ ab‬أو ‪ bc‬يتطلب‬ ‫◼‬ ‫حدوث عبورين وراثيين فتكون معدالت حدوثها متقاربة‪.‬أما انتقال‬ ‫الجينين الطرفيين فيتطلب حدوث أربعة أحداث عبورية مما يقلل من‬ ‫معدل هذا الحدث ‪.‬‬ ‫ومن هذه القواعد نجد أن حساب معدل االستقطاع المشترك لألزواج‬ ‫◼‬ ‫المختلفة للجينات يسمح بتحديد ترتيب هذه الجينات بالنسبة لبعضها‬ ‫البعض ‪.‬‬  ‫االستقطاع الخاص‬ ‫‪Specialized transduction‬‬ ‫يطلق علي أحداث االستقطاع السابق ذكرها االستقطاع العام ‪generalized‬‬ ‫◼‬ ‫‪.transduction‬وذلك للتمييز بينها وبين ظاهرة أخري هي االستقطاع‬ ‫المتخصص او الخاص ‪ specialized transduction‬وهي أحد المالمح‬ ‫المميزة لعدد من البكتريوفاجات الليسوجينة بما فيها فاج ‪. ‬‬ ‫ويحدث االستقطاع المتخصص نتيجة حدوث عملية انفصال البروفاج المندمج‬ ‫◼‬ ‫من الجينوم البكتيري بشكل غير دقيق يؤدي إلي وجود جزء من الجينوم‬ ‫البكتيري ملتصقا بجينوم الفيروس‪.‬‬ ‫هذا الجزء ينتقل بواسطة الفيروس إلي الخلية البكتيرية التي ستتعرض‬ ‫◼‬ ‫للعدوي بهذا الفيروس‬ ‫االختالف األساسى بين االستقطاع العام واالستقطاع المتخصص هو أن األول‬ ‫◼‬ ‫ينقل أي أجزاء عشوائية من ‪ DNA‬بينما الثاني يؤدي إلي نقل الجينات‬ ‫المالصقة لموقع اندماج البروفاج فقط‪.‬‬ ‫االقتران ‪Conjugation‬‬ ‫كان اكتشاف ظاهرة االقتران‬ ‫◼‬ ‫في البكتيريا بواسطة‬ ‫‪Lederberg and Tatum‬‬ ‫عام ‪ 1946‬بمثابة الخطوة‬ ‫األولي التي مكنت من إجراء‬ ‫أولي تجارب رسم الخرائط‬ ‫الوراثية في البكتيريا والتي‬ ‫استخدمت فيها بكتيريا ‪E.‬‬ ‫‪coli‬‬  ‫تجربة ‪Lederberg and Tatum‬‬ ‫استخدم العالمان ليدربيرج وتاتم ساللتين من بكتيريا ‪E. coli‬‬ ‫◼‬ ‫إحداهما تحمل طفرات عوز غذائي لكل من المثيونين‬ ‫والبيوتين "‪"met- bio-‬‬ ‫واألخرى تحمل طفرات عوز غذائي لكل من الثريونين‬ ‫◼‬ ‫والليوسين والثايمين "‪. " thr- leu- thi-‬ويمكن كتابة‬ ‫التزاوج كما يلي‪:‬‬ ‫‪met- bio- thr+ leu+ thi+ x met+ bio+ thr- leu- thi-‬‬ Lederberg and Tatum ‫تجربة‬ ‫أدى تحليل نتائج هذه التجارب إلى‬ ‫◼‬ ‫استحالة نشأة الخاليا أولية التغذية‬ ‫عن طريق الطفور حيث معدل‬ ‫حدوث الطفور المزدوج أو الثالثي‬ ‫أقل بكثير من العدد الذي ينتج في‬ ‫مثل هذه التجارب‪.‬‬ ‫كذلك ثبت عدم حدوث التحول‬ ‫◼‬ ‫الوراثي ‪ transformation‬بل‬ ‫تطلبت التجربة ضرورة وجود‬ ‫اتصال مباشر بين الخاليا األبوية‬ ‫وهو ما عرف بعد ذلك بظاهرة‬ ‫االقتران في البكتيريا ‪Bacterial‬‬ ‫‪conjugation‬‬  ‫ميكانيكية االقتران‬ ‫يحدث االقتران أساسا ً بين خاليا ‪ F+‬وخاليا ‪. F-‬واالختالف‬ ‫◼‬ ‫الرئيسي بين هذين النوعين من الخاليا هو وجود أو غياب عامل‬ ‫‪( F‬عامل الخصوبة ‪.)fertility‬‬ ‫وهو عبارة عن بالزميد يوجد في الخاليا ‪ F+‬ويتضاعف بشكل‬ ‫◼‬ ‫مستقل عن الكروموسوم البكتيري‪.‬‬ ‫تبدأ أولى مراحل االقتران بتكوين زوائد بروتينية تسمى زوائد‬ ‫◼‬ ‫االقتران ‪ F- pilus‬تمتد من سطح الخاليا ‪ F+‬الواهبة لتصل‬ ‫إلى أسطح الخاليا المستقبة –‪ ،F‬وبذلك تتالمس الخليتان‪.‬هذه‬ ‫التركيبات البروتينية تميز الخاليا الواهبة وذلك ألن الجينات‬ ‫المشفرة لهذه البروتينات محمولة على البالزميد ‪ F‬وليس على‬ ‫الكروموسوم‪.‬‬ ‫يقوم إنزيم إندونيوكليز متخصص ‪ specific endonuclease‬بعمل‬ ‫◼‬ ‫كسر في أحد خيطي ‪ DNA‬البالزميد في موقع منشأ االنتقال‬ ‫)‪.origin of transfer (oriT‬‬ ‫ومن خالل الفتحة المتكونة بين الخليتين البكتيريتين الواهبة‬ ‫◼‬ ‫والمستقبلة ‪ ،‬يمتد طرف الخيط (‪ )5‬إلى الخلية المستقبلة‪.‬يحدث‬ ‫تكرار للخيط المفرد في كل من الخليتين الواهبة والمستقبلة حتى‬ ‫يكتمل جزيئ مزدوج ‪ double stranded DNA‬حلقي من‬ ‫البالزميد بكل منهما‪.‬‬ ‫بعد اكتمال نقل وتضاعف البالزميد تكون هناك خليتان كل منهما‬ ‫◼‬ ‫‪ ( F+‬الخلية الواهبة األصلية والخلية المستقبلة التي تحولت إلى‬ ‫‪ )F+‬يمكن لكل منهما البدء في عملية االقتران مع خلية مستقبلة‬ ‫جديدة‪.‬‬  ‫وحيث أننا هنا نناقش ميكانيكيات التركيبات الوراثية الجديدة‬ ‫◼‬ ‫في البكتيريا‪ ،‬فال بد أن نذكر أن حدوث مثل هذا التزاوج بين‬ ‫خاليا ‪ F+‬وخاليا ‪ F-‬ليس له أي تأثير علي تكوين اتحادات‬ ‫جديدة خاصة بجينات البكتيريا الموجودة على الكروموسوم‬ ‫البكتيري‪ ،‬انما يحدث فقط أن الخاليا ‪ F-‬تكتسب نسخة من‬ ‫البالزميد وتتحول إلى خاليا واهبة ‪. F+‬‬ ‫اقتران بين خلية ‪ F+‬وخلية ‪ F-‬ينتج خليتين كل‬ ‫منهما ‪F+‬‬  ‫تكوين خاليا ‪Hfr‬‬ ‫أحيانا ً يحدث اندماج للبالزميد ‪F‬‬ ‫◼‬ ‫في الكروموسوم البكتيري‪،‬‬ ‫وتسمى الخاليا في هذه الحالة‬ ‫‪ Hfr‬وليست ‪.F+‬‬ ‫ومع حدوث االندماج تظل‬ ‫◼‬ ‫الخلية محتفظة بمقدرتها على‬ ‫االقتران مع خاليا مستقبلة ‪، F-‬‬ ‫ولكن النتائج تكون مختلفة‪.‬‬  ‫فالمراحل األولى من االقتران تتم كما ذكر سابقا ً‬ ‫◼‬ ‫يحدث كسر في أحد خيطي البالزميد المندمج في منطقة منشأ‬ ‫◼‬ ‫االنتقال‪.‬وتبدأ عملية االنتقال بجزء من البالزميد ثم‬ ‫الكروموسوم البكتيري ثم يليه الجزء المتبقي من البالزميد‪.‬‬ ‫ونظرا لطول الكروموسوم البكتيري يتطلب حدوث النقل بهذه‬ ‫◼‬ ‫الصورة مرور فترة زمنية طويلة نسبيا ً حتى تنتقل نسخة‬ ‫كاملة من البالزميد إلى الخلية المستقبلة‪ ،‬وهو ما ال يحدث‬ ‫غالبا ً بسبب هشاشة تركيب قنوات االقتران التي تتكسر‬ ‫وتفصل الخاليا عن بعضها بعد فترة قصيرة‪.‬‬  ‫وبناء على ذلك ال تتحول الخلية المستقبلة ‪ F-‬إلى خلية‬ ‫◼‬ ‫واهبة ‪ F+‬ألنه ال يصلها نسخة كاملة من البالزميد بل ستبقى‬ ‫‪.F-‬ولكن سيصلها عدد من جينات الخلية الواهبة في الجزء‬ ‫المنتقل من الكروموسوم البكتيري‪.‬يمكن لهذه الجينات أن‬ ‫تحدث تركيبات وراثية جديدة إذا ما تبادلت المادة الوراثية‬ ‫عن طريق العبور الوراثي مع األجزاء المشابهة لها على‬ ‫كروموسوم الخلية المستقبلة‪.‬‬ ‫اقتران بين خلية ‪ Hfr‬وخلية ‪ F-‬ينتج تركيبات‬ ‫وراثية جديدة لجينات الكروموسوم البكتيري‬  ‫منشأ خاليا ’ ‪F‬‬ ‫قد يحدث انفصال البالزميد بشكل دقيق‬ ‫◼‬ ‫ليتحرر البالزميد وتعود الخلية البكتيرية‬ ‫إلى الحالة ‪.F+‬‬ ‫في بعض الحاالت اليتم االنفصال بشكل‬ ‫◼‬ ‫دقيق حيث يحدث في غير موضع‬ ‫االندماج مؤديا إلى خروج جين أو أكثر‬ ‫من جينات الكروموسوم البكتيري مع‬ ‫البالزميد المنفصل‪.‬‬ ‫للتمييز بين هذه الخاليا عن الحالة ‪F+‬‬ ‫◼‬ ‫تسمى الخاليا الناتجة ’‪. "F prime" F‬‬ ‫ما هي نتائج حدوث ‪ curing‬لمثل هذه‬ ‫الخاليا؟‬  ‫’‪ F‬األولية والثانوية‬ ‫عندما تتزاوج خاليا ’‪ F‬مع أخرى –‪ F‬ينتقل نسخة من‬ ‫◼‬ ‫البالزميد بما يحمله من جينات كروموسومية إلى الخلية‬ ‫المستقبلة فتتحول إلى ’‪ F‬وتسمى ’‪ F‬ثانوية لتمييزها عن‬ ‫الخاليا ’‪ F‬األولية‪.‬‬ ‫هل تكون نتيجة الـ ‪ curing‬لهذه الخاليا واحدة؟‬ ‫◼‬ ‫أما دور الخاليا ’‪ F‬في إحداث اتحادت وراثية جديدة لجينات‬ ‫◼‬ ‫البكتيريا فهو دور كبير حيث يمكن للجينات المتماثلة على‬ ‫البالزميد وعلى الكروموسوم أن يحدث بينها تركيبات جديدة‬ ‫خاصة إذا علمنا أن أماكن اندماج البالزميد متعددة بما يسمح‬ ‫بفرصة النقل لعدد كبير من الجينات الكروموسومية‪.‬‬ ‫أنواع الخاليا بالنسبة لوجود العامل ‪ F‬ودورها‬ ‫في االقتران‬ ‫حاالت االقتران الثالثة ونتائجها‬  ‫عمل الخرائط الوراثية باستخدام االقتران‬ ‫‪Mapping by conjugation‬‬ ‫هل يمكن استخدام التركيبات الجديدة الناتجة بهذه الطريقة في‬ ‫◼‬ ‫رسم خرائط الجينات؟‬ ‫اإلجابة هي نعم وذلك بالطريقة التي وصفها عام ‪ 1955‬كل‬ ‫◼‬ ‫من ‪ Elie Wollman‬و ‪ Francois Jacod‬بمعهد باستير‪..‬‬ ‫وذلك باستخدام طريقة التزاوج المتقطع ‪Interrupted‬‬ ‫‪ mating‬والتي ال زالت تمثل أساس عمل الخرائط الوراثية‬ ‫باستخدام التزاوج البكتيري‪.‬‬  ‫التزاوج المتقطع ‪Interrupted Mating‬‬ ‫كان هدف وولمان وجاكوب األساسي هو التخطيط النتقال جينات البكتيريا من‬ ‫◼‬ ‫خاليا ‪ Hfr‬إلي خاليا ‪ ، F-‬ولعمل هذه التجربة احتاجا إلي ساللة ‪ F-‬تحمل‬ ‫عددا من الجينات الطافرة وساللة ‪ Hfr‬تحمل النسخ السليمة لهذه الجينات ‪.‬‬ ‫يعرف انتقال كل جين بري من الخاليا ‪ Hfr‬إلي خلية ‪ F-‬عن طريق حدوث‬ ‫◼‬ ‫تغير في التركيب الوراثي للخاليا المستقبلة‪.‬‬ ‫والجدول التالي يضم سلسلة الطفرات التي استخدامها وولمان وجاكوب‬ ‫◼‬ ‫وعموما يمكن كتابة التزاوج كما يلي‬ ‫◼ ‪Hfr thr+ Leu + azir tons Lac+ gal+ strs‬‬ ‫◼ ‪X‬‬ ‫◼ ‪F- thr- Leu – azis tonr Lac- gal - strr‬‬  WOLLMAN AND JACOB Elie Wollman and Francois Jacob (1950s) ◼ Donor (Hfr) strain genetic composition ◼ thr+ (Able to synthesize the amino acid threonine) ◼ leu+ (Able to synthesize the amino acid leucine) ◼ azis (Sensitive to killing by the chemical azide) ◼ tons (Sensitive to infection by bacteriophage T1) ◼ lac+ (Able to metabolize the sugar lactose) ◼ gal+ (Able to metabolize the sugar galactose) ◼ strs (Sensitive to killing by the antibiotic streptomycin) 69  WOLLMAN AND JACOB Elie Wollman and Francois Jacob (1950s) ◼ Recipient (F-) strain genetic composition ◼ thr- (Unable to synthesize the amino acid threonine) ◼ leu- (Unable to synthesize the amino acid leucine) ◼ azir (Resistant to killing by the chemical azide) ◼ tonr (Resistant to infection by bacteriophage T1) ◼ lac- (Unable to metabolize the sugar lactose) ◼ gal- (Unable to metabolize the sugar galactose) ◼ strr (Resistant to killing by the antibiotic streptomycin) 70  ‫‪strs‬حساسية لالستربتومايسين‬ ‫◼‬ ‫‪thr-‬احتياج للثريونين‬ ‫◼‬ ‫– ‪ leu‬احتياج للليوسين‬ ‫◼‬ ‫‪ azir‬مقاومة لألزايد‬ ‫◼‬ ‫‪ tonr‬مقاومة للكوليسين والفاج‪T1‬‬ ‫◼‬ ‫‪ lac-‬عدم القدرة على استخدام الالكتوز‬ ‫◼‬ ‫‪gal-‬عدم القدرة على استخدام الجاالكتوز‬ ‫◼‬ ‫التزاوج المتقطع ‪Interrupted Mating‬‬ ‫اجريت التجربة عن طريق خلط خاليا الساللتين ‪ F- ، Hfr‬ثم أخذ‬ ‫◼‬ ‫عينة من المزرعة علي فترات‪.‬‬ ‫يتم رج العينة بشدة بعد أخذها مباشرة وذلك لكسر قنوات االقتران‬ ‫◼‬ ‫‪ conjugation tubes‬التي تربط خاليا ‪ Hfr‬وبذلك يوقف التزاوج ‪.‬‬ ‫يتم فرد الخاليا علي بيئة أجار تحتوي علي المضاد الحيوي‬ ‫◼‬ ‫ستربتومايسين‪ ،‬حيث تسمح هذه البيئة بنمو الخاليا المستقبلة فقط‬ ‫(الحظ الفرق في التركيب الوراثي ما بين ‪ F- ،Hfr‬من حيث‬ ‫المقاومة لهذا المضاد الحيوي)‬ ‫وقد أمكن فيما بعد تحديد التركيب الوراثي للخاليا النامية علي هذه‬ ‫◼‬ ‫البيئة والناتجة فقط من خاليا مستقبلة وذلك بإعادة تنميتها علي البيئات‬ ‫االنتخابية األخري باستخدام تكنيك الطبع المتكرر ‪replica plating‬‬ Interrupted Mating ‫التزاوج المتقطع‬ ‫االقتران في البكتيريا ‪Conjugation‬‬  ‫االنتقال المتتابع للجينات‬ ‫لم يكن وولمان وجاكوب يحددان بشكل مؤكد ما يمكن أن‬ ‫◼‬ ‫يحدث في تجارب التزاوج المتقطع‪ ،‬حيث أنه في ذلك الوقت‬ ‫لم تكن التفاصيل الدقيقة للتزاوج المشتمل علي ساللة ‪Hfr‬‬ ‫ذات المعدل العالي للتركيبات الجديدة قد عرفت بعد ‪.‬وقد‬ ‫جاءت النتائج الفعلية كمفاجأة ‪.‬‬ ‫فبدال من حدوث انتقال جميع الجينات في وقت واحد عبرت‬ ‫◼‬ ‫الجينات من ‪ Hfr‬إلي ‪ F-‬في أوقات مختلفة‪.‬ففي البداية‪،‬‬ ‫وبعد مرور ‪ 8‬دقائق من التزاوج بدأت تظهر خاليا مستقبلة‬ ‫فقدت احتياجها لكل من الليوسين والثريونين‬ ‫وباستمرار عملية االقتران استمرت نسبة الخاليا المستقبلة أولية‬ ‫◼‬ ‫التغذية بالنسبة لليوسين والثريوتين في الزيادة لعدد قليل من‬ ‫الدقائق ‪..‬بعدها أصبحت جميع الخاليا المستقبلة أولية التغذية‬ ‫‪Leucine and threonine prototrophs‬‬ ‫يلي ذلك ‪..‬وبعد حوالي ‪ 10‬دقائق بدات تظهر صفة المقاومة‬ ‫◼‬ ‫لألزيد ‪ azide resistance‬في الخاليا المستقبلة ‪..‬ثم ازداد‬ ‫معدلها زيادة متدرجة حتي وصل إلي ‪ % 80‬من العشيرة ‪azir‬‬ ‫‪..‬وأخيرا انتقلت جميع الجينات إلي الخاليا المستقبلة ‪.‬‬ ‫وقد قام وولمان وجاكوب بتمثيل نتائج التجربة كما بالشكل‬ ‫◼‬ ‫موضحا حركية ا نتقال كل من الجينات موضع الدراسة‪.‬‬  ‫تحليل نتائج تجارب التزاوج المتقطع‬ ‫يمكن بسهولة تفسير نتائج تجربة وولمان وجاكوب إذا تذكرنا أن خاليا‬ ‫◼‬ ‫‪ Hfr‬يمكنها أن تنقل جزءا من (أو حتي كل ) ‪ DNA‬الخلية كجزئ‬ ‫مستقيم إلي خاليا ‪. F-‬‬ ‫وخالل هذا النقل تكون المنطقة المالصقة لمنشأ االنتقال ‪origin of‬‬ ‫◼‬ ‫)‪ transfer (oriT‬للبالزميد ‪ F‬هي أولي المناطق التي تدخل الخلية‬ ‫المستقبلة يتبعها باقي جزئ ‪ DNA‬الكروموسوم البكتيري‬ ‫فإذا توقفت عملية االقتران في وقت ما ‪ ،‬يكون للجينات التي انتقلت بالفعل‬ ‫◼‬ ‫المقدرة علي إحداث تركيبات جديدة مع ‪ DNA‬الخاليا المستقبلة ‪.‬وتكسبها‬ ‫صفات جديدة‪.‬‬ ‫وبقياس الوقت الذي بدأت تظهر فيه الجينات في الخاليا المستقبلة استطاع‬ ‫◼‬ ‫وولمان وجاكوب رسم خريطة للمواقع النسبية للجينات في جزئ البكتريا‬ ‫‪.E. Coli‬‬  ‫تحليل نتائج تجارب التزاوج المتقطع‬ ‫وبقياس الوقت الذي بدأت تظهر فيه الجينات في الخاليا‬ ‫◼‬ ‫المستقبلة استطاع وولمان وجاكوب رسم خريطة للمواقع‬ ‫النسبية للجينات في جزئ البكتريا ‪.E.coli‬‬ ‫والمسافة الخريطية علي جزيء ‪ E. coli DNA‬يعبر‬ ‫◼‬ ‫عنها بالدقائق ‪ ،‬حيث دقيقة واحدة تمثل طول ‪ DNA‬الذي‬ ‫يستغرق دقيقة لكي ينتقل ‪ ،‬وخريطة ‪ E. coli‬تشمل ‪100‬‬ ‫دقيقة حيث أن جزئ ‪ DNA‬الكامل للـ ‪ E.coli‬يستغرق‬ ‫النتقاله حوالي ‪ 100‬دقيقة ‪.‬‬ ‫الخريطة الزمنية ‪Time Map‬‬ Order of Transfer Same, First Gene and Direction Varies  E. coli genetic map ◼ gene locations expressed in minutes, reflecting time transferred ◼ made using numerous Hfr strains