أساسيات علم الوراثة 2017/2018 PDF

‫جامعة بنها‬ ‫كلية الزراعة بمشتهر‬ ‫قسم الوراثة و الهندسة الوراثية‬ ‫أساسيات الوراثة‬ ‫إعداد‬ ‫أعضاء هيئة التدريس بقسم الوراثة‬ ‫‪2018/2017‬‬ ‫علم الوراثة‬ ‫‪Science of Genetics‬‬ ‫‪1‬‬ ...

‫جامعة بنها‬ ‫كلية الزراعة بمشتهر‬ ‫قسم الوراثة و الهندسة الوراثية‬ ‫أساسيات الوراثة‬ ‫إعداد‬ ‫أعضاء هيئة التدريس بقسم الوراثة‬ ‫‪2018/2017‬‬ ‫علم الوراثة‬ ‫‪Science of Genetics‬‬ ‫‪1‬‬  ‫المقدمـــة‬ ‫يتحقق استمرار الحياة عن طريق عملية التكاثر سواء أكان التكااثر ياتم‬ ‫جنسيا حيث ينات الرارد اليدياد اان الرارد القادنم با اقسااش الملا ار لكا‬ ‫احتويات الخلية أو جنسيا حيث تتحد اواة الخلياة التناسالية الريرياة اا‬ ‫ويتك ااون خلي ااة‬ ‫اا اواة الخلي ااة التناس االية ا ا وي ااة أثن اااء عملي ااة اإلخص ااا‬ ‫جديدة (زييوت ‪ )Zygote‬لها اواة اصف احتوياتها ان المادة الوراثية‬ ‫المؤااث ورمام‬ ‫(المارير) والنصاف ا خار أتاى اان ا‬ ‫أتى ان ا‬ ‫أن تراصااي عمليااة التكاااثر هاارت بااد عراااة بصااورة مااضااة اااى وبااة‬ ‫لام تارف ا ا إ ااى سانة ‪ 1855‬حياث‬ ‫الكر إ أن عملياة اإلخصاا‬ ‫‪ Pringsheim‬ا تح اااد ج ااين ا اوي ااة ا ااى طحلا ا‬ ‫اااهد جرايم ااانم‬ ‫‪ Hertwig‬ا ااى س اانة‬ ‫‪ Vocheria‬يم ااا تمكاان‬ ‫الرو اايريا ا خض اار‬ ‫جويضااة إحاادف‬ ‫‪ 1855‬ااان رةيااة دخااون حي اوان انااوف واحااد إلخصااا‬ ‫القنااد التى ت يش اى اللحر ‪Sea urchin‬‬ ‫وبهاارت المماااهدات أاكاان التحقااق ااان أن اليهاااز المااادف للوارثااة نكماان‬ ‫ااى أاويا الخ نااا ولقاد يااان لل ااالم ا لماااى اايزاااان ‪Weismann‬‬ ‫الرض اى تقدنم اظرية اؤداها أن استمرار ااتقان الصرات الوراثية ان‬ ‫أطلاق عليا النساي‬ ‫اآلباء إلاى النسا ياتم عان طرياق اساي اتخصا‬ ‫التوالاادف ‪. Germplasm‬ويااااة الرك ارة السااا دة عاان الت اوار بل ا‬ ‫‪2‬‬ ‫اناادن باصارة إذ يااان يتصااور أاا يااتم عاان طريااق ن المااز ن جااين ا ء‬ ‫و ا ء نااىتى ااان ا ش ايتكااون اااى النس ا صاارة وس ا‬ ‫نااىتى ااان ا‬ ‫جين صارتى ا جاوين ورمام أاا اان الممكان امااهدة صارات تكاون ا ا‬ ‫وس اابا ج ااين صا اارتى ا ج ااوين إ أن اكا ارة الو ارث ااة المزجيا ااة ت ي ااز عا اان‬ ‫ترسير عودة ظهور صرة أحد ا جاوين ااى اسا ا جياان التالياة و لقاد‬ ‫كااان لمناادن (ب ااد أن أجاارف تياربا المااهيرة علااى الااات اللساالة) الرضا‬ ‫أثناااء ااتقااان الصاارات ويااااة‬ ‫اااى أن نقاادش ترسااي ار انبقيااا لمااا نحااد‬ ‫اكرت ا أن وحاادات ا ينااة (أطلااق عليهااا اساام ال واا ا ‪ )Factors‬تنتق ا‬ ‫ان ي ان ا جوين إلى النس النات انهما دون إن تمتز ا ب ضاها‬ ‫و إاما تظ انرصلة بحيث تتوزع ان جديد اى النس النات‬ ‫اظاااش‬ ‫و رماام أن اناادن يااان اواقااا اااى تيارب ا التااى أدت إلااى اكتمااا‬ ‫الت اوار إ أن ترس اايرات ياا ااة الني ااة عل ااى اعتل ااار أن الص اارة اااراد‬ ‫نصدق إ اى الحاا ت‬ ‫لل اا الوراثى و بد تلين ايما ب د أن ذلك‬ ‫التااى تكااون ايهااا الصاارة ااان اللساااطة بحيااث يااتحكم ايهااا ا ا عاا ا‬ ‫و ارث ااى واح ااد جينم ااا تل اادو ح ااا ت أخ اارف ي ي ارة مي اار ابابق ااة للترس اايرات‬ ‫المندلية‬ ‫وبااد سااللة ا ا هاارت الحااا ت حيارة ااديدة لمناادن ولماان جاااء ب اادت ااان‬ ‫ال لم اااء لدرجا ااة أاها اام يا ااااوا نقس اامون الحا ااا ت المدروسا ااة إلا ااى حا ااا ت‬ ‫‪3‬‬ ‫اندليااة وأخاارف مياار اندليااة ولاام ينت ا ذلااك الو ا إ الترسااير الااريى‬ ‫سانة‬ ‫الارف بداا باتساون ‪ Bateson‬وتلميارت جناة ‪Punnett‬‬ ‫‪ 1905‬عنداا تنلها إلى أن الصرة تكون احصلة لتراع ايموعاة اان‬ ‫ال واا الوراثية (أثنين أو أك ر ) ان اليينات ا ب ضها‬ ‫وبارلك عاادت للقاوااين المندلياة أهميتهاا وأصالحة باوااين عااا اساالما‬ ‫باابلابه ا ااا عل ا ااى جميا ا ا الكا ن ا ااات الحي ا ااة اجت ا ااداء ا ا اان اإلاس ا ااان حت ا ااى‬ ‫الريروسات واللكتريا‬ ‫ولقا ااد سا اااد التركيا اار اا ااى ينا ا عمليا ااة التا اوار اترتا ااان اظلمتا ااان تم لا ااة‬ ‫‪ Lamarck‬اااى عاااش ‪1744‬‬ ‫أو همااا اااى الرك ارة التااى بااداها اااار‬ ‫‪Acquired‬‬ ‫وها ا ااى تما ا اام إاكاايا ا ااة تا ا اوار الصا ا اارات المكتسا ا االة‬ ‫‪ Characters‬ورمم أن ال لماء بااوا جترنيد هرت الركارة واثلاات خبئهاا‬ ‫إ أاها ااا عا ااادت للظها ااور اا ااى سا اانوات حدي ا ااة اوعا ااا علا ااى يا ااد ليسا اانكو‬ ‫‪ -‬أن‬ ‫‪ Lysenko‬اااى روساايا إذ زعاام وا ا ميارت ااان ال لماااء الاارو‬ ‫الصاارات الناتيااة عاان التاي ارات الليئيااة امكاان أن تنتق ا ااان جي ا إلااى‬ ‫آخر‬ ‫ولقا ااد سا اااعدت السياسا ااة واا ااا سا اااد روسا اايا اا اان عزلا ااة علا ااى روا ها اارت‬ ‫ا اكااار وإاكااار ا سااس المندليااة للت اوار ات ارة ااان الوبااة ولكاان عنااداا‬ ‫أتاايل لهاارت ا اكااار أن ت لاان علااى ال ااالم تصاادف لهااا ال لماااء أنضااا ود‬ ‫بصااحة النظريااات‬ ‫حضااوها واااا لل ااة روساايا أن عااادت إلااى ا عت ا ار‬ ‫‪4‬‬ ‫وعلاام الو ارثااة ‪ Genetics Or Heredity‬علاام‬ ‫المندليااة للت اوار‬ ‫يت دف جدانة هرا القرن اقد تما اى تلاك الرتارة‬ ‫حديث جرمم أن عمرت‬ ‫اماوا ساري ا خاصااة عنااداا اساات ان الممااتالون با بميموعااة ااان ال لااوش‬ ‫علم الخلياة ‪ Cytology‬والكيميااء البلي ياة ‪Physical‬‬ ‫ا خرف ا‬ ‫‪Experimental‬‬ ‫‪ Chemistry‬يما اسات ااوا ب لام تصاميم التياار‬ ‫‪ Biometrics‬ا ااى إج اراء تي اااربهم‬ ‫‪ Design‬واإلحص اااء الحي ااوف‬ ‫وتحلي اتا يها‬ ‫ال لااوش التااى لهااا اتصااان وثيااق ب لاام الو ارثااة هااو علاام جيولوجيااا‬ ‫وأحااد‬ ‫‪ Molecular Biology‬واليزيئااات الكلي ارة هن ااا‬ ‫اليزيئااات الكلي ارة‬ ‫المقصود جها جزيئات اللروتين خاصة ايموعة اللروتينات التنظيمية (‬ ‫تاانظم ال مليااات الحيويااة اااى الخليااة ) ياإلازيمااات وب ااا الهراواااات (‬ ‫ا اسااولين ) وياارلك تماام اليزيئااات الكلي ارة جزيئااات الحمااا النااووف‬ ‫بصااورتي ‪. DNA or RNA -‬وبااد اساات ين اااى د ارسااة ت اوار‬ ‫الصرات بكا نات حية عديدة ان أبداها حمرة الدروسواي والات الررة‬ ‫واباار النيوروساال ار ي ارسااا ولكاان الد ارسااات الحدي ااة تريااز علااى اسااتخداش‬ ‫اللكتري ااا والريروس ااات اا ااى الد ارس ااة وذل ااك لسا اارعة تكاثره ااا ويل اار أعا ااداد‬ ‫النس النات عنها وبد صار لها اارع خاام اان ااروع علام الو ارثاة هاو‬ ‫الوراثة اى الكا نات الدبيقة ‪Microbial Genetics‬‬ ‫‪5‬‬ ‫ويماا اساات ان علاام الو ارثاة بايارت ااان ال لاوش ا خاارف اااا باد أااااد ميارت‬ ‫ااان ايااا ت اللحااث ا ا علاام تقساايم الكا نااات الحيااة ‪Taxonomy‬‬ ‫وعلام تربياة النلاات‪ Plant Breeding‬وعلام تربيا الحياوان ‪Animal‬‬ ‫‪ Breeding‬وميرها وهكرا اال باة جاين ال لاوش ع باة اتلادلاة إذ أاهاا‬ ‫واحد هو ترسير حقا ق الحياة‬ ‫إلى هد‬ ‫جمي ا تهد‬ ‫االختالفات ‪Variations‬‬ ‫نمكاان تقساايم ا خت اااات التااى ت حااا جااين ا ااراد إلااى اخت اااات جيئيااة‬ ‫واخت اات وراثية ‪-‬‬ ‫‪ )1‬االختالفات البيئية ‪Environmental variations :‬‬ ‫ه ا ااى ا خت ا ا ااات الراج ا ااة إل ا ااى عواا ا ا جيئي ا ااة ا ا ا ا ا ااوطن الم يم ا ااة‬ ‫‪ Habitat‬ودرجة الح اررة والاراء ومير ذلك ان ال واا الليئية‬ ‫‪ )2‬االختالفات الوراثية ‪Genetic Variations :‬‬ ‫يوج ااد تم اااب ت اااش ج ااين ا ااردين ينتي ااان ع اان طري ااق‬ ‫ا اان الم ح ااا أا ا‬ ‫التك اااثر الينس ااىب وينبل ااق ذل ااك عل ااى يا ا الكا ن ااات سا اواء النلاتي ااة أو‬ ‫الحيوااي ااة وي اارلك عل ااى اإلاس ااان بوا ا ه اارت ا خت ا ااات ا ااى التريي ا‬ ‫الوراثى جين أاراد النوع الواحد ت ر با خت اات الوراثية‬ ‫وي اارلك تختل ااف ا اا اواع ايم ااا جينهم ااا ا ااى اعتل ااارات ي ياارة ولك اان ا اا اراد‬ ‫التاب ااة لنااوع واحااد جينه ااا ااان الصاارات ا ساس ااية الممااترية اااا ني له ااا‬ ‫‪6‬‬ ‫تتل هرا النوع ب ينة وليس اوعا آخار يارلك ااان النسا الارف ينات اان‬ ‫ا ااوع ا ااين تك ااون أاا ارادت تاب ااة له اارا الن ااوع وي اازف ذل ااك إل ااى أن اآلب اااء‬ ‫ينقلون صراتهم إلى اسلهم وبارلك نحاااظون علاى اساتمرار ااوعهم علار‬ ‫أجيا ااان التبا ااورب وي ا اار ااتقا ااان الصا اارات اا اان جي ا ا إلا ااى الا اارف يلي ا ا‬ ‫ي ا ا اان‬ ‫‪ Inheritance‬أو ‪ Heredity‬ويل ا‬ ‫ب ملي ااات الت اوار‬ ‫‪New‬‬ ‫التا اوار وا خت ا ااات دو ار هاا ااا ا ااى تك ااوين ا اا اواع اليدي اادة‬ ‫‪ Species‬أو امىة ا اواع ‪Speciation‬‬ ‫والرارع اان ااروع علام الحيااة ‪ Biology‬الارف يادر الميكاايكياة التاى‬ ‫التااى ت اازف إليهااا ا خت اااات اااى‬ ‫جهااا الت اوار وياارلك ا ساالا‬ ‫نحااد‬ ‫ب واللكتريا والنلات والحياوان اإلاساان)‬ ‫الكا نات الحية عمواا (الريرو‬ ‫نسامى ب لاام الو ارثااة ‪ Genetics‬وهااو ا صاب ل الاارف صااام ال ااالم‬ ‫‪ Bateson‬اى سنة ‪1906‬‬ ‫لمحة عن تاريخ علم الوراثة‬ ‫عل اام الو ارث ااة عل اام ح ااديث إذا ا ااا ب ااورن بايا ارت ا اان عل ااوش الحي اااة ويمك اان‬ ‫إرجاااع اولاادت إلااى الساانوات ا خيارة ااان القاارن التاسا عماار عنااداا باااش‬ ‫‪ Mendel‬يااىن لاادف‬ ‫‪ Mendel‬جتيارب ا ولكاان بل ا أعمااان‬ ‫ال ااالم‬ ‫ا لوا ااات اي ااة ع اان التا اوار وأك اار ا اان ذل ااك اق ااد ب اااش ب ض ااهم‬ ‫الن ااا‬ ‫ساانة اضااة‬ ‫الت اوار ب امناار ح اوالى سااتة اآل‬ ‫بمحاولااة لترسااير أساالا‬ ‫‪7‬‬ ‫الحيوااااات ا ليرااة يااالخيون وياارلك‬ ‫باااش المربااون بحرااا سااي ت جنس ا‬ ‫ب اا الحاصا ت الارا يااة يااا رز ويمكاان إجمااان ا اكااار التااى بااداة‬ ‫لترسير ظاهرة التوار اى النظريات اآلتية ‪-‬‬ ‫‪ -1‬نظرية األبخرة والسوائل ‪Vapour and fluid theory :‬‬ ‫ااترض ا سرة اإلمريق القدااء اان أا اان اي اااوز ( ‪ 500‬سانة‬ ‫بل المي د ) أن ي عضو اان أعضااء جسام الكاا ن ن باى اوعاا اان‬ ‫الاااازات بحيااث تتحااد هاارت الاااازات لتكااون اااردا جدياادا وب ااد ذلااك اعتقااد‬ ‫ارسبوطاليس ‪ Aristatele‬أن المادة المنوية لإلاسان نكون لها تىثير‬ ‫حيااوف أو انما واعتلاار أاهااا داااا اااا ق النقاااوة واااى ارنااة أن المارأة تقاادش‬ ‫) ها ااو الا اارف ن با ااى الحريا ااة للحيا اااة‬ ‫اا ااادة خاالا ااة جينما ااا الرج ا ا (ا‬ ‫اليديدة‬ ‫‪ -2‬نظرية التكون المسبق ‪Preformation Theory :‬‬ ‫ليواااارد داانمااى ( وهااو ارااس الرنااان‬ ‫ابتاارل الرنااان المت اادد المواه ا‬ ‫بإاتاجا اااى الرساام والنحااة خا ن عصاار النهضااة ‪- 1452‬‬ ‫الم اارو‬ ‫وا ش نسهمان جدرجة اتساوية اى‬ ‫‪ ) 1519‬اظرية اؤداها أن ي ا‬ ‫إعباء الو ارثاة لنسالهما يماا أن عاالم النلاات ا لماااى ‪( Kolereuter‬‬ ‫‪ ) 1806 -1733‬توص ا ب ااد إج ار ا ا للتلق اايل الص ااناعى لن ااوعين ا اان‬ ‫‪8‬‬  ‫واساتنت أن الياايباات هاى ا ساا‬ ‫الات الدخان إلاى هياين خصا‬ ‫المادف للتوار‬ ‫الحيوااات المنوية واللويضاات ااى القارن ال ااان عمار‬ ‫اكتما‬ ‫وعق‬ ‫تقادش ال االم الهولنادف ‪ Swammerdam‬جنظرياة أن الخ ناا الينسااية‬ ‫تحااوف اسااخة اصااارة لألااراد اللااالاين أطلااق عليهااا ‪ Manikins‬وبااد‬ ‫رسم ‪ Hartsocker‬اى سانة ‪ 1765‬حيواااا انوياا نحاوف رجا صااي ار‬ ‫‪ Homunuculus‬وب ااد أطل ااق عل ااى ا ا ا ه اارت‬ ‫ايا ا وأطل ااق عليا ا‬ ‫النظري ااات الت ااى ترت اارض التك ااون المس االق للين ااين ا ااى الخ ن ااا الينس ااية‬ ‫اصاب ل التكاوين السالقى ‪Preformation Theories‬وباد اساتمرت‬ ‫هاارت النظريااات حتااى القاارن ال اااان عماار حتااى دحضااها ال ااالم ا لمااااى‬ ‫‪ Wolff‬عن ااداا ب اادش الل اراهين التيريلي ااة عل ااى ع اادش وج ااود أجن ااة ا ااى‬ ‫جويضات الدجا‬ ‫‪ -3‬نظرية الجزيئات ‪Paticulate Theories :‬‬ ‫ابتاارل ال ااالم الرراسااى ‪ Manpertuis‬أن جساام ي ا ااان ا جااوين‬ ‫اآلتي ااة ا اان ي ا ا اان ا ج ااوين خ ا ن التك اااثر‬ ‫ن ب ااى أج ازاء دبيق ااة آتي ا‬ ‫الينسى ا ا لتكون اردا جديدا وبد ظن أا اى حاا ت ا ينا باد تساود‬ ‫المارير علااى تلاك اآلتياة ااان ا ش وبارلك يناات‬ ‫ا جازاء اآلتياة ااان ا‬ ‫ارد اارير وباال كس عناداا تساود اليزيئاات اآلتياة اان ا ش تنات أا اى‬ ‫‪9‬‬ ‫وباد اعتقاد ال االم الرراساى ‪ ) 1829 -1744( Lamarck‬ااى ظااهرة‬ ‫تا اوار الص اارات المكتس االة ولكن ااة ل اام ي اانيل ا ااى إعب اااء جا اراهين اقن ااة‬ ‫لتدعم اظريت واى القرن التاس عمر‬ ‫‪ Darwin‬اظريتا ا الم ااهيرة‬ ‫ب اادش ع ااالم الت اااري البلي ااى الم اارو‬ ‫‪Pangenesis‬وه ااى ت تم ااد اعتم ااادا يلي ا ار عل ااى‬ ‫الم روا ااة جنظري ااة الا ا‬ ‫‪Particulate‬والرك ارة الر يس ااية ايه ااا ي ااان ب ااد س االق‬ ‫اظريااة اليز ي ااات‬ ‫‪ Hippocrates‬أن بدا اى عاش ‪ 400‬ق ش وواقا لنظرياة‬ ‫للريلسو‬ ‫ال ا ‪ Pangenesis‬التاى باداها دارون ااان يا جازء اان جسام الحياوان‬ ‫ينات عديادا اان ا جسااش الدبيقاة ‪ Minute‬ت ار بال ا ‪Gemmules‬‬ ‫وه ااى تتيما ا أو ا ااى ال اادش ت اام تتري ااز ا ااى ا عض اااء التناس االية وعن ااداا‬ ‫يتكاااثر الحي اوان إلااى أا اراد جدياادة اااان الاادبا ق تماار إلااى النس ا ب ااد أن‬ ‫تك ااون ب ااد ااتزج ااة وبم ا ا ه اارت الميكاايكي ااة نمك اان أن ت ااور الص اارات‬ ‫تبااور‬ ‫تبااور اااى ا عضاااء ااا ا نحااد‬ ‫المكتساالة حيااث عنااداا نحااد‬ ‫‪Gatton‬‬ ‫اا اواز لا ا ا ااى اليزيئ ااات الت ااى تنتيه ااا وب ااد تمك اان ال ااالم‬ ‫(‪ ) 1911-1833‬ويارلك ال االم ‪ )1934 -1835( Weisman‬اان‬ ‫اظرية اليزيئات‬ ‫تكري‬ ‫‪ Germplasm‬لتو يل‬ ‫ا خير اظرية النسي التوالدف‬ ‫حيث و‬ ‫وواقاا لهارت النظرياة ااان جسام الكاا ن نحاوف ااوعين اان‬ ‫كيرية التاوار‬ ‫‪ Somatic‬وخ ن ا ااا تناس ا االية‬ ‫‪Cells‬‬ ‫الخ ن ا ااا خ ن ا ااا جس ا اامية‬ ‫‪10‬‬  ‫‪ Reproductive Cells‬وا ولى تكاون جسام الكاا ن وساا ر أعضاا‬ ‫وأجهزت ا جينم ااا ا خ اارف تك ااون الحيواا ااات المنوي ااة واللويض ااات وتحت ااوف‬ ‫الخ نااا اليساامية اااا أطلااق عليا وايزاااان ال ا ‪ Somatoplasm‬جينمااا‬ ‫تحت ا ا ا ااوف الخ ن ا ا ا ااا التوالدن ا ا ا اة ا ا ا ا ااا أطل ا ا ا ااق علي ا ا ا ا ا جس ا ا ا اااش التوالدن ا ا ا ااة‬ ‫‪ Germplasm‬وواق ا ا ااا ل ا ا ارأف وايزا ا ا ااان ا ا ا ااان النس ا ا ااي التوال ا ا اادف‬ ‫‪ Germplasm‬امكاان أن نكااون اسااييا جسااميا ‪Somatoplasm‬‬ ‫ااى‬ ‫ولكن ال كسى ليس صحيحا وعلى ذلك اان الترسيرات التاى تحاد‬ ‫الخ ن ا ااا اليس ا اامية أو ا ا ااا تحويا ا ا بر ا ا الليئ ا ااة (اف الص ا اارات‬ ‫ترييا ا ا‬ ‫نمكاان أن تااؤثر علااى الخ نااا التوالدنااة أو اااا تحوي ا ااان‬ ‫المكتساالة )‬ ‫( ‪ ) Germplasm‬وبااد تمكاان وايزاااان ااان دحااا اظريااة الصاارات‬ ‫المكتسلة ل اار عن طرياق التيرباة الماهيرة التاى أج ارهاا بقبا ذجاون‬ ‫الرئ اران وتريه ااا تت ازاو ث اام ا حظ ااة اس االها حي ااث نك ااون دا م ااا ذا ذج ااون‬ ‫حتى لو تكرر ذلك ل دة أجيان‬ ‫‪ Particulate theory‬واجه ااة ع اادة‬ ‫ورم اام أن اظري ااة اليس اايمات‬ ‫اماااك اااى جاادايتها ولكاان الملاادأ ا ساسااى الاارف بااااة علي ا بااد يااون‬ ‫المح ااور الر يس ااى للمر اااهيم الحدي ااة للو ارث ااة وأون ا اان و ا ا أس ااا‬ ‫المره ا ااوش الح ا ااديث لنظري ا ااة اليزيئ ا ااات ه ا ااو القس ا اايس النمس ا اااوف ان ا اادن‬ ‫‪ Gregor Mendel‬حيااث أاكن ا أن يااترهم اماااك الت اوار نمااك‬ ‫‪11‬‬  ‫أك اار و ااوحا ااان أي اماان ساالقوت وذلااك ا ا طاارق المو ااوع بمااك‬ ‫علم ااى بس ااي وانبق ااى حي ااث أج اارف تيارب ا الم ااهيرة عل ااى ال ااات بس االة‬ ‫‪Factors‬‬ ‫الخضر وأاكنا اساتنتا أن التاوار تحكما ب اا ال وااا‬ ‫التااى توجااد اااى خ ن ااا ي ا ااان ا جااوين وب ااد ظاان أن ي ا ااان ا ج ااوين‬ ‫نمل ااك اثن ااين ا اان ه اارت ال وااا ا جينم ااا تح ااوف خ ن ااات الينس ااية (الحيا اوان‬ ‫المنوف أو حل اللقال أو الليضة أو اللويضة ) عاا واحدا اق ورمام‬ ‫ذل ااك ال اام ي اانيل ا ااى ترس ااير ال ملي ااة الر لي ااة الت ااى جواس اابتها تنتق ا ه اارت‬ ‫ال واا إلى الخ نا الينسية‬ ‫السيتولوجية‬ ‫وبد أحرز علم الوراثة ازيدا ان التقدش عن طريق ا بحا‬ ‫بحااث ‪ Flemming‬اااى ساان ‪ 1882‬عمليااة ا اقساااش‬ ‫المختلرااة اما‬ ‫الميتوزف يما وجد ‪ Oscar Hertwig‬اى سنة ‪ 1875‬أن النواة تل‬ ‫دو ار هااااا اااى الميكاايكيااة التااى تت اوار جهااا الصاارات وبااد اكتم ا ل لاام‬ ‫الو ارثاة الحدي ااة ااكل عناداا اكتمااف ‪ Strasburger‬الكرواوسااواات‬ ‫اى سنة ‪1872‬‬ ‫وباد أصالحة اهماة ال ااالين بالو ارثاة ساهل عناداا اكتماف ‪Sutton‬‬ ‫الييناات ااى سان ‪ 1902‬حياث بااش ال االم ‪ Morgan‬الارف عااف ااى‬ ‫الرتا اارة ا ا اااجين ‪ 1945-1866‬ب ا ااإجراء بح ا ااو عل ا ااى طلي ا ااة اليين ا ااات‬ ‫واستحق جا زة ‪ Nobel‬اى سن ‪1934‬‬ ‫‪12‬‬ ‫‪Muller‬‬ ‫ب ااد ذلااك ب اادة ساانوات بليلااة أن اسااتحق ال ااالم‬ ‫كمااا حااد‬ ‫البر ا ارات بى ا ا ة اكا ااس وبا ااد‬ ‫جا ااا زة اوب ا ا أنضا ااا كتما اااا اسا ااتحدا‬ ‫‪ Lederberg‬ا لوا ااات ي ي ارة ع اان‬ ‫‪ Beadle‬و‬ ‫ال المااان‬ ‫أ ااا‬ ‫ع بة الوراثة بالتراع ت الكيماوية الحيوية أهلتهما بتساش جا زة اوب‬ ‫اى سن ‪1958‬‬ ‫ويدين علم الو ارثاة باالك ير لل االمين ‪ Ochoa‬و ‪ Kornberg‬بسال‬ ‫الكيما ا ا اااوف لألحما ا ا اااض النوويا ا ا ااة‬ ‫اا ا ا ااا أجريا ا ا ااات اا ا ا اان د ارسا ا ا ااة للترييا ا ا ا‬ ‫‪DNA‬و‪ RNA‬حي ااث اس ااتحقا ل اارلك ج ااا زة اوب ا ا ااى س اانة ‪ 1959‬أا ااا‬ ‫ال لماء ‪ Watson , Crick‬وزايلهما ‪ Wilkins‬اقد طلقة اهرتهم‬ ‫اآلا ا اااق واس ا ااتحقوا ج ا ااا زة اوبا ا ا ا ا ااى س ا اانة ‪ 1962‬عن ا ااداا اكتم ا ااروا أن‬ ‫عل ااى‬ ‫‪ DNA‬عل ااارة ع اان حل اازون ا اازدو ام ااا ا ااتل الل ااا‬ ‫الحم ااا‬ ‫ا لواا ااات جديا اادة اا ااى علا اام الو ارثا ااة واا ااى سا اانة‬ ‫كتما ااا‬ ‫اصا اراعي‬ ‫‪ Monod‬ايموعااة ااان اليينااات‬ ‫‪Jacob‬وزايل ا‬ ‫‪ 1965‬اكتمااف‬ ‫وظيرتها تنظايم وتوبياة امااا ساا ر الييناات واساتحقا علاى ذلاك جاا زة‬ ‫اوب أنضا اى سنة ‪ 1965‬وبد اكتمف ‪ Nirenberg‬و ‪Khorana‬‬ ‫اااى ساانة ‪ 1968‬المااررة الوراثيااة الم قاادة لحمااا ال ا ‪ DNA‬واسااتحقا‬ ‫ا زايلهما ‪ Holley‬جا زة اوب عاش ‪1968‬‬ ‫أهمية علم الوراثة‬ ‫‪13‬‬ ‫س اااعدت عل ااوش الو ارث ااة اإلاس ااان ا ااى ال ص ااور المختلر ااة عل ااى تحس ااين‬ ‫ت النلات ا ااات الارا ي ا ااة والحيواا ا ااات المستىاس ا ااة ام ا ااا حر ا ااا عل ا ااى‬ ‫ساا‬ ‫واااى ال صااور الحدي ااة اااان الو ارثااة بااد أحاادثة‬ ‫اإلاسااان حياتا وادايتا‬ ‫ثورة اى الزراعة واللساتين وتربية الحيوان وااروع أخارف اان ال لاوش يماا‬ ‫ساعد علم الوراثة اى استل اد ي يار اان المرااهيم الخاطئاة عان التاوار‬ ‫كم ااا ا ااتل عصا ا ار جدي اادا ا ااى ال ل ااوش البلي ااة عن ااداا س اااعد عل ااى اه اام‬ ‫‪Hemophilia‬‬ ‫اختلااف ا ا اراض الوراثيااة ا ا ااارض س اايولة الاادش‬ ‫وب ااا الب اارز الموج ااودة ا اراض الس ااكر وا ايمي ااا وط اارز بليل ااة ا اان‬ ‫أاراض الصمم ‪ Deafness‬وال مى ‪Blindness‬‬ ‫‪14‬‬  ‫الباب األول‬ ‫األحماض النووية هى مادة الوراثة‬ ‫‪Genetic Material Is Nucleic Acid‬‬ ‫ك يا ن حى على وج ا رض نكون ل خصا ص المميزة بياا‬ ‫ا اادر ا ااى ه اارا المق اارر الم ااادة‬ ‫اقدرت ا عل ااى أن يتك اااثر جنرس ا وس ااو‬ ‫الحاالة للم لواات الوراثياة والموجاودة ااى داخا الكا ناات بحياث تكاون‬ ‫اس اائولة ع اان اميا ازات الك ااا ن وص اارات واقدرتا ا عل ااى التك اااثر ذاتي ااا‬ ‫اتناااون أو طلي ااة هاارت المااادة وخصا صااها ال ااااة اااى يا نااات‬ ‫وسااو‬ ‫ووظ ااا ف وأهمي ااة ه اارت‬ ‫بس اايبة عدي اادة ث اام ات اادر إل ااى د ارس ااة خص ااا‬ ‫المادة بالترصي‬ ‫الكون الذى نعيش فيه نشأ وتطور طبيعيا وكيماويا وعضويا ‪:‬‬ ‫لمدة ج يين ان السنيين ت ارض ال االم الارف ا ايش ايا ‪ -‬وااازان ‪-‬‬ ‫إلى تاييارات اوجهاة ميار عماوا ية نبلاق عليهاا ااى ايموعهاا التباور‬ ‫‪ Evolution‬ويمكن تملي بص هارا ال االم والتاى لام تنتهاى ب اد بماري‬ ‫س ااينما ى طويا ا ج اادا ظه اار ايا ا اللم اار ون اا ارة ا ااى ع اادد بليا ا ا اان‬ ‫اللقب ااات ا خيا ارة وعل ااى ال اارمم ا اان المس اااو الت ااى تتم ا ا ا ااى أان ااا‬ ‫اس اتبي أن ااارف سااوف اللقبااات القليلااة ا خي ارة إ أن الد ارسااات التااى‬ ‫‪15‬‬ ‫أجريااة اااى ايااا ت الييولوجيااا والرلااك لهاارت اللقبااات بااد أااادتنا بك ياار‬ ‫باادنما وساايل هاارا الماري السااينما ى اما‬ ‫ااان الم لواااات عمااا حااد‬ ‫ن تقد أن الكون بد نص عمرت إلى أك ر ان عمرة ج يين اان السانيين‬ ‫منها ايرتنا واظااناا الممساى‬ ‫تكواة خ لها الميرات والنيوش وان‬ ‫تدعو إلى ا عتقاد بىا لام توجاد حيااة و يا ناات ااى أف‬ ‫وهنا د‬ ‫اكان خ ن الخمسة ج يين ا ولى اان هارت ال مارة ج ياين اان السانين‬ ‫المقدرة لحدو التبور الكيماوف و البلي ى للكون‬ ‫وحينئر ااا جدءا ان حاوالى خمساة ج ياين سانة اضاة جادأت الكا ناات‬ ‫عدياادة حيااث تكااون‬ ‫اااى الظهااور تلقا يااا علااى بباااع صاااير ااان يواكا‬ ‫ا مااة للحياااة ورماام ذلااك اااان الكا نااات ا ولااى لاام تظهاار إ‬ ‫الظاارو‬ ‫انر حوالى‪ 4‬ج يين ان السنين ( ك ‪)1-‬‬ ‫وي اازف ه اارا الت ااىخر ا ااى ظه ااور الكا ن ااات بص اارة عاا ااة إل ااى اق اار الك ارة‬ ‫ا ر ية اسليا اى المواد الكيماوية التى عملة يمادة خاش زاة لخلاق‬ ‫يتوبا ا أن نك ااون التك ااوين التلق ااا ى ف‬ ‫الكا ن ااات وبالنس االة ف يويا ا‬ ‫كا ن عملية اادرة الحدو يماا أن الكاا ن الارف يتوبا اماىت نكاون ااى‬ ‫مانة اللساطة‬ ‫وعلى ذلك اإانا اتوب أن الحياة على يويلنا يان لهاا أصا واحاد وأن‬ ‫ك طرز الحياة على ا رض بد ااحادرت اان ياا ن واحاد بساي ويقادر‬ ‫عا اادد ا ا ا اواع اا اان الكا نا ااات الموجا ااودة علا ااى ا رض حاليا ااا بح ا اوالى ‪2‬‬ ‫‪16‬‬  ‫الي ااون ا ااوع وه ااى تل ااك الت ااى ا اره ااا ا ااى اللقب ااات ا خي ارة ا اان ن الم اري‬ ‫السينما ى ن الرف ااتر نا وجودت اى ا النا الساجق وبد اتية يا هارت‬ ‫خا ن ا رب اة ج ياين‬ ‫ا اواع ينتيية للتبور اى الكا نات والارف حاد‬ ‫ا خيرة ان السنين‬ ‫وتتنا ا ااوع الكا نا ا ااات الحيا ا ااة الموجا ا ااودة حاليا ا ااا تنوعا ا ااا يليا ا ا ار يتا ا اراول جا ا ااين‬ ‫الريروسا ااات ( لها ااا ا ظا اام سا اامات الكا نا ااات الحيا ااة ) واللكتريا ااا وخ ا ا ن‬ ‫ا ولياات ‪ Protozoan‬وا سارنييات ‪ Sponges‬والمرجااياات ‪Corals‬‬ ‫‪Flat Worms‬‬ ‫وبن اادي اللح اار ‪ Jellyfish‬ث اام الدي اادان المرلبح ااة‬ ‫وا سابوااية ( ‪ ) Round Worms‬والماريبية ‪ Segmental Worms‬ثام‬ ‫‪ Starfish‬ث اام‬ ‫‪ Shellfish‬واي اام اللح اار‬ ‫المحاري ااات والص اادايات‬ ‫ال نكلوتيات ‪ Spiders‬والحمرات ثم اللراا يات ثم الزواحاف ثام البياور‬ ‫‪ Ferns‬ث اام‬ ‫والربري ااات ث اام الس اارخيات‬ ‫ث اام ال اادييات وهن ااا البحالا ا‬ ‫المخروطيات ‪ Conifers‬ثم النلاتات اللررية ‪Seed Plants‬‬ ‫الكائنات لها مالمح تركيبية وفسيولوجية وجزيئية مشتركة ‪:‬‬ ‫عل ااى ال اارمم ا اان وج ااود اخت ا ااات ي ي ارة ج ااين الكا ن ااات الموج ااودة حالي ااا‬ ‫نحتم أن نكون بد ات ان أجداد‬ ‫لدرجة تي لنا اظن أن عددا انها‬ ‫ام ااترية ان اار ا اادة تصا ا إل ااى ‪ 4‬ج ي ااين س اانة إ أن حص اار الكا ن ااات‬ ‫‪17‬‬ ‫نظه اار أن هن ااا ا ا اال ترييلي ااة واس اايولوجية وجزيئي ااة ام ااترية نمك اان‬ ‫إجمالها ايما يلى ‪-‬‬ ‫‪ )1‬االختالفات التركيبية بين الخاليا ‪: Structure‬‬ ‫باس اات ناء الريروس ااات (وه ااى أبسا ا الكا ن ااات) ا ااان يا ا الكا ن ااات‬ ‫ا اوات الخليااة وتختلااف‬ ‫الحيااة تكااون اكواااة ااان خليااة أو أك اار بياا ا‬ ‫الخ نا ااى الحيام والت قياد اان الخ ناا اللكترياة الدبيقاة واللسايبة اوعاا‬ ‫(حاوالى ‪ 100‬انهااا تمااا الحيااز الاارف تمااال اقبااة (‪ ))0‬إلااى الخ نااا‬ ‫ال م بااة والم قاادة اوعااا المتم لااة اااى الماال (الصاارار) والاارف هااو علااارة‬ ‫عن الخلية الواحدة للدجاجة أو الن ااةب(شكل‪/1-‬ا)‬ ‫مكونات الخلية النموذجية‪:‬‬ ‫‪Eukaryotic Cells‬‬ ‫أ‪ -‬الخلية ذات النواة الكاملة ‪:‬‬ ‫الخليااة ياالااة الناواة (حقيقيااة الن اواة ) ااان الساايتوب زش والن اواة‬ ‫تتريا‬ ‫ويح ااي بالس اايتوب زش مم اااء أو ج اادار الخلي ااة وه ااى تتمي ااز ب ااىن الام اااء‬ ‫النووف نرص الكرواوسواات عن السيتوب زش يما يتميز جنمىة المازن‬ ‫الاارف نساااعد علااى ااتظاااش توزيا الكرواوسااواات عنااد ا اقساااش ويوجااد‬ ‫بالخلية لكة اادوب زاية‬ ‫ب‪ -‬الخلية ذات النواة البدائية ‪Prokaryotic Cell :‬‬ ‫‪18‬‬ ‫الخضاراء المزرباة)‬ ‫توجد اى خ نا اللكتريا (وأنضا اى البحالا‬ ‫وتكون اى حيم الميتويوادريا أو أصار وهى تحتوف أساساا علاى يتلاة‬ ‫صا ااايرة اا اان اللروتا ااوب زش احاطا ااة باما اااء خلا ااوف وها ااى تحتا ااوف علا ااى‬ ‫يرواوس ا ا ا ا ااوش واح ا ا ا ا ااد أو ع ا ا ا ا اادد بليا ا ا ا ا ا ا ا ا ا ا اان‬ ‫ريلوسا ا ا ا ا ا واات بيااا ا ا ا ا ا‬ ‫الكرواوسواات (شكل‪/1-‬ب)‬ ‫تحتاوف علاى ااواة باالم نى المرهاوش وأن يرواوساواها‬ ‫وحيث أاها‬ ‫نكون احاطا باماء اووف لرا تسمى خ نا جدا ية ا اوية ‪Prokaryotic‬‬ ‫وه ا ااى ترتق ا اار أنض ا ااا إل ا ااى وج ا ااود الم ا االكة ا ادوب زاي ا ااة وميره ا ااا ا ا اان‬ ‫‪ Organelles‬ا ا ا الميتويواا اادريا والل سا ااتيدات‬ ‫اليسا اايمات الخلويا ااة‬ ‫الخضراء‬ ‫‪ - )2‬االختالفات الفسيولوجية بين الخاليا ‪Physiology :‬‬ ‫تكون الم اال المماترية جاين الخ ناا اصاحوبة بم اال اماترية اان‬ ‫ااحيا ااة ال مليا ااات الحيويا ااة والوظيريا ااة التا ااى تؤديها ااا الخليا ااة حيا ااث تقا ااوش‬ ‫جها عدياد اان التايارات‬ ‫ان التراع ت الكيماوية ويحد‬ ‫الخ نا بآ‬ ‫يااة) تمام عملياات التم يا الاارا ى ‪Metabolism‬‬ ‫الريزيا ياة (البلي‬ ‫أساسااا إلااى المحااظ ااة علااى الخليااة أو الكااا ن عاان طري ااق‬ ‫التااى تهااد‬ ‫إص ا ل أج از ا التالرااة واسااتلدالها بااىجزاء جدياادة بحيااث يتحقااق للكااا ن‬ ‫النمو‪ Growth‬وأهم ان ذلك القدرة على التكاثر ‪Reproduce‬‬ ‫‪19‬‬ ‫التم يا ا الاا اارا ى أساسا ااا اا ااى اوابا ا وأسا اابل اا اازودة با مما ااية‬ ‫نحا ااد‬ ‫واليس ا ا ا ا ا اايمات الخلوي ا ا ا ا ا ااة واليز ي ا ا ا ا ا ااات ال م ب ا ا ا ا ا ااة (الت ا ا ا ا ا ااى تم ا ا ا ا ا اام‬ ‫الكرواوسواات) ويبلق على التراع ت التى تخلق اواد أك ار إعبااء‬ ‫للبابااة عملي ااات جن اااء ‪ Anabolic‬جينم ااا تساامى ال ملي ااات الت ااى تكس اار‬ ‫المواد الم بية للبابة إاها عمليات هدش ‪Catabolic‬‬ ‫نم ا ا خليا ا و نق ااوش‬ ‫عن ااداا ن اايش ح ا ار اإاا ا‬ ‫وي ح ااا أن الري اارو‬ ‫إل ااى خلي ااة‬ ‫ب ملي ااات تم ي ا م اارا ى جينم ااا اي ااد أا ا عن ااد دخ ااون اي اارو‬ ‫ال ا ا اااا ا يوجا ا يا ا عملي ااات التم ي ا الا اارا ى جه اارت الخلي ااة لص ااالل‬ ‫إاتا ااا جز يا ااات ايروسا ااية جديا اادة (تكا اااثر الريا اارو ) وعلا ااى ذلا ااك ا ا اإن‬ ‫ي الكا نات ذات الخ نا نحتا إلى عمليات تم ي‬ ‫ال ا‬ ‫الريرو‬ ‫مرا ى خلوف لكى يتكاثر‬ ‫‪ -)3‬االختالفات الجزيئية بين الخاليا ‪Molecules :‬‬ ‫تتم اااب ي ا الكا ن ااات ا ااى أن ي ا انه ااا نحت ااوف عل ااى جزيئ ااات عم ب ااة‬ ‫خاصة وهرت اليزيئات ال م بة تكون ان اوعين ‪-‬‬ ‫أ‪ -‬عديدات الببتيد ‪Polypeptide :‬‬ ‫ب‪ -‬عديدات النيوكليتيدات ‪Polynucleotides :‬‬ ‫‪ Polymer‬لوحا اادات اا اان‬ ‫أ‪ -‬عديــــدات الببتيــــد علا ااارة عا اان تيما ا‬ ‫ا حماااض ا اينيااة تحتااوف ي ا انهااا علااى الكربااون (‪ )C‬وا ويس اايين‬ ‫‪20‬‬  ‫(‪ )O‬وا ي اادروجين (‪ )H‬والنت ااروجين (‪ )N‬وأحيااا ااا الكلري ااة (‪ )S‬وهنا ااا‬ ‫عمرين حمضا أاينيا ر يسيا توجد اى الكا نات‬ ‫ويتم تكوين هرت الس سا عان طرياق الارواب الللتيدناة لتكاوين ثنا ياات‬ ‫وعدي اادات الللتي ااد ويتك ااون أف ج ااروتين ا اان واح ااد أو أك اار ا اان عدي ااد‬ ‫الللتيد‬ ‫وتق ا ااوش جروتينا ا اات الخلي ا ااة بص ا اارة عاا ا ااة ج ا ااوظيرتين إح ا ااداهما ترييلي ا ااة‬ ‫وا خاارف تت لااق بالتم ي ا الااارا ىب وتتم ا الوظيرااة الترييليااة لللااروتين‬ ‫ااى أاا ياادخ اا ميارت اان المريلااات ا ا الاادهون ‪ Lipids‬ااى تكااوين‬ ‫ا مم ااية الت ااى ت ب ااى للخ ن ااا ييااه ااا الريزي ااا ى يم ااا تقس اام الخلي ااة إل ااى‬ ‫أاا القسم ال ااى ان اللروتينات ايمم اإلازيماات ( و‬ ‫ال‬ ‫حيرات‬ ‫من ا ممية) ويكون لها دور أساسى اى التم ي‬ ‫التى يوجد ب ضها‬ ‫الا اارا ى واإلازيم ااات أساس ااها جروتينا ا وب ااد نك ااون اتح اادا ا ه ااا اا اواد‬ ‫عنادت‬ ‫أخرف ويحتوف سبل اإلازيم على اوب أو أك ر نمكن أن نحاد‬ ‫ترا ا اااع ت ييماويا ا ااة جا ا ااين الما ا اواد بصا ا ااورة أاضا ا ا اما ا ااا لا ا ااو لا ا اام توجا ا ااد‬ ‫(شكل‪)2-‬‬ ‫اإلازيمات‬ ‫ب‪ -‬عديدات النيوكليتيد ‪Polynucleotide :‬‬ ‫‪21‬‬ 22 ‫نبلق عليها أنضا ا حماض النووية ‪ Nucleic Acids‬وامكن أن‬ ‫تتكون ان اوعين ‪-‬‬ ‫‪ -1‬الحاااا الناووف الربياوزف ( ‪Polyribonucleotide Or ) RNA‬‬ ‫‪Ribonucleic Acid‬‬ ‫‪ -2‬الحااا النووف الدف أويسى ريلوزف ( ‪( DNA‬‬ ‫‪Polydeoxyribonucleotide Or Deoxyribonucleic Acid‬‬ ‫وي ا ا ا الب ا ا ا ارزان عل ا ا ااارة ع ا ا اان ج ا ا ااولمر اك ا ا ااون ا ا ا اان اتص ا ا ااان وح ا ا اادات‬ ‫النيويليتي اادات وتحت ااوف ه اارت الوح اادات عل ااى عناص اار الكرب ااون ( ‪) C‬‬ ‫وا ويساايين ( ‪ (O‬و اإلياادروجين (‪ )H‬والنتااروجين ( ‪ ) N‬والرساارور‬ ‫(‪)P‬‬ ‫ويا اااوع ااان هاارين النااوعين ااان ا حماااض النوويااة نحتااوف علااى أربا‬ ‫طرز أساسية ان النيويليتيدات يما اى ك (‪-2‬ا)‬ ‫اى اللروتينات اإن يا ياا ن نكاون لا طا ارزت المترارد ااى‬ ‫وا لما نحد‬ ‫اوع ا ويميت ا ويتك اااثر ا ااوع الحم ااا الن ااووف الموج ااود بالك ااا ن ببريق ااة‬ ‫تؤدف إلى أن نحص اسل على ارس الحما النووف الموجاود باآلبااء‬ ‫والمميز للنوع يما واوعا يما سيؤتى ترصي‬ ‫كل كائن يحتوى على مادة وراثية‪:‬‬ ‫رأينااا اااى المنابمااة السااابقة أن ي ا الكا نااات لهااا احتياجااات خاصااة جهااا‬ ‫علا ااى المسا ااتوف الترييلا ااى (الخ ن ا ااا ) وعلا ااى المسا ااتوف الرسا اايولوجى (‬ ‫‪23‬‬ ‫التم يا ا الاا اارا ى) وعلا ااى المسا ااتوف اليزيئا ااى ( جروتينا ااات وأحما اااض‬ ‫‪24‬‬  ‫اووي ااة ) ولك ااى يتحق ااق يا ا ذل ااك اا اإن يا ا ي ااا ن ينلا ااى أن نك ااون لا ا‬ ‫إاكااي ااة أن نس ااتمر احااظ ااا عل ااى ييااا ا ط اوان ات ارة حياتا ا يم ااا نك ااون‬ ‫ااازودا بمقاادرة علااى تك ارار إاتااا اسا نحااترا بك ا خواص ا وا ا وجااود‬ ‫ي يا ن اختلرا عما سوات ويمكن أن يتاير ا‬ ‫اوع ان المرواة ني‬ ‫اس ااتمرار بدرتا ا عل ااى التك اااثر لتخلي ااق اللروتين ااات المميا ازة وا حم اااض‬ ‫النووية الخاصة ب‬ ‫ابلق على المادة التى تؤها الكاا ن إلتمااش يا ذلاك اصاب ل‬ ‫وسو‬ ‫المادة الوراثية ‪ Genetic material‬و الدأ جد ارساة هارت الماادة والت ار‬ ‫على ترييلها و خواصها و ييرية بيااها جوظيرتها‬ ‫‪Genetic Material‬‬ ‫اصطالح المادة الوراثية‬ ‫والدأ جدراسة هرت المادة والت ر على ترييلها وخواصاها وييرياة بيااهاا‬ ‫جوظيرتها المادة الوراثية تكون ااى صاورة ‪ RNA‬ااى ب اا الريروساات‬ ‫واى صورة ‪ DNA‬اى ايروسات أخرف‬ ‫الكااا (النا ا ) يتكااون ااان حمااا اااووف وبااروتين‬ ‫ا لاام أن الرياارو‬ ‫ايتم ين ا ا و جد أن أحد هرين المكواين الكليرين أو يليهماا جاد أن‬ ‫نكون هو المادة الوراثية وبد أاكان تيريلياا وبصاورة باط اة إثلاات أن‬ ‫الم ااادة الوراثي ااة تتم ا ا ا ااى الحم ااا الن ااووف ول اايس الل ااروتين إ م ا ااا‬ ‫‪25‬‬ ‫‪ Coat‬نحمى هرت المادة و يادخ ااى عمليا ال ادوف الريروساية و ااى‬ ‫عملية تكاثر اليز ى الريروسى وسيىتى تو يل ذلك ايما ب د‬ ‫الفيروسات المحتوية على الـ ‪: RNA‬‬ ‫لم اارض اوزي ااك‬ ‫المس اال‬ ‫الم ا ا ااهر له اارت الميموع ااة ه ااو الري اارو‬ ‫الدخان ويسامى ‪ Tobacco Mosaic Virus‬أو ‪ TMV‬وهاو يتكاون يماا‬ ‫اى المك ان جروتين وحما ااووف اان ااوع ال ا ‪ RNA‬ويهااجم أوراق‬ ‫الدخان عن طريق اليرول التاى نمكان أحاداثها جهاا بالحاك بماادة خمانة‬ ‫كمسااحوق الكاربو ارااادوش وعنااداا ياادخ جز ااى ايروسااى واحااد إلااى خليااة‬ ‫ال ا ا ا ا تمض ا ااى اتا ا ارة تحض ا ااين يتك ا ااون ب ا اادها ائ ا ااات ا ا اان اليزيئ ا ااات‬ ‫الريروس ااية الكاال ااة للا ا ‪ TMV‬وب ااد أاك اان بإتل اااع ط اارق تحليا ا اناس االة‬ ‫لم تكن تحتوف على اللروتين أو الحما النووف‬ ‫إثلات أن خلية ال ا‬ ‫ت‬ ‫إليها ورمم أن هنا عدة س‬ ‫بل دخول ال ا‬ ‫الخام بالريرو‬ ‫اميزة واختلرة ان الا ‪ TMV‬إ أانا ايد أن النسا الناات اان ال ادوف‬ ‫بسا لة ا ينااة نحااترا بخاوام هاارت السا لة دون ميرهااا أف أن صاارات‬ ‫اللروتين والحما النووف الخام بالس لة تور إلى النس و جاد أاهاا‬ ‫ت الرياارو‬ ‫تكماان اااى المااادة الوراثيااة الخاصااة بك ا س ا لة ااان س ا‬ ‫( ك ‪)3-‬‬ ‫‪ TMV‬ع اان‬ ‫ويمك اان اص ا الل ااروتين والحم ااا الن ااووف المك ااواين للا ا‬ ‫ا ا ااى حم ا ااا الكربولي ا ااك (الرين ا ااون)‬ ‫ب ض ا ااهما وذل ا ااك جو ا ا الري ا اارو‬ ‫‪26‬‬ 27 ‫المماازو بالماااءب حيااث ايااد أن ال ا ‪ RNA‬الريروسااى ياادخ إلااى الماااء‬ ‫جينم ااا ي اادخ الل ااروتين إل ااى حم ااا الرين ااون وع اان طري ااق اص ا الي اازء‬ ‫الما ى عن اليزء الرينولى نمكن باستل اد الماء والرينون الحصون على‬ ‫اللااروتين والا ا ‪ RNA‬اااى صااورة اقيااة علااى أن نمكاان جتااواير ظاارو‬ ‫اناساالةب إداااا اللااروتين المرصااون اا ال ا ‪ RNA‬ثاايااة وإعااادة تكااوين‬ ‫ال اادوف وإك ااار ارسا‬ ‫الاارف نساات يد حينئاار بدرتا علااى إحاادا‬ ‫الرياارو‬ ‫تماااا يماا ياان بلا الرصا اماا يادن علاى أن عملياة الرصا لام تضاار‬ ‫أف انهما‬ ‫جتريي‬ ‫بمراردت علاى أوراق الاادخان‬ ‫وعناداا نحاك اليازء اللروتيناى اان الريارو‬ ‫نكون لديها‬ ‫بم نى أن خلية ال ا‬ ‫تحد‬ ‫السليمة ايد أن ال دوف‬ ‫يتك ااون اس ا ا اان‬ ‫القاادرة عل ااى تخلي ااق أف المك ااواين أو يليهم ااا حي ااث‬ ‫أو‪RNA‬‬ ‫الكاالا ا ااة و حتا ا ااى جا ا ااروتين ايا ا اارو‬ ‫جزيئا ا ااات الريا ا اارو‬ ‫الريرو ب( ك ‪)4-‬‬ ‫النقااى اااان‬ ‫إ ااا عنااد حااك أوراق الاادخان السااليمة ج ا ‪ RNA‬الرياارو‬ ‫تللااث أن تتكااون وتكااون‬ ‫اوزيااك الاادخان‬ ‫ائااات ااان جزيئااات اياارو‬ ‫اااى صااورة جزيئااات ايروسااية ياالااة أف احتويااة علااى الحمااا النااووف‬ ‫ت الا ‪ TMV‬عن‬ ‫واللروتين الخام بالس لة المالف ل وتختلف س‬ ‫الناات نمااب ااى يا‬ ‫ب ضها ولكن اى يا اارة اياد أن اسا الريارو‬ ‫‪28‬‬ ‫خواص ا الس ا لة التااى اسااتخر انهااا الا ا ‪ RNA‬النقااى المساات م اااى‬ ‫ال دوف‬ ‫إحدا‬ ‫ويرسر ذلك بىا عند دخون الحما النووف ( ‪ ) RNA‬الريروساى إلاى‬ ‫خلياة الاات الاادخان ااان هارت الخليااة توجا امااطها اااى التم يا الااارا ى‬ ‫ااحيااة تخليااق ‪ RNA‬ايروسااى وبااروتين ايروسااى ويكااون ذلااك خا ا ا‬ ‫و‬ ‫ال اادوف‬ ‫للم لواااات الموجااودة اااى ال ا ‪ RNA‬المسااتخدش اااى إحاادا‬ ‫حيا ا ااث أن ان ‪ RNA‬الخا ا ااام با ا ااان ‪ TMV‬الا ا اارف نحتا ا ااوف علا ا ااى ي ا ا ا‬ ‫الم لوا ا ااات الض ا اارورية لتوجي ا ا تخلي ا ااق ي ا ا ا ا اان الل ا ااروتين الريروس ا ااى‬ ‫وحما الا ‪ RNA‬الريروسى اى خ نا ال ا ب إذا نكون الا ‪ RNA‬هاو‬ ‫ال ا ا ا ‪ TMV‬وي ح ا ااا أن دور الل ا ااروتين ا ا ااى‬ ‫الم ا ااادة الوراثي ا ااة لري ا اارو‬ ‫اليزيئى الريروسى بد نكون باص ار على حماناة الحماا الناووف وزياادة‬ ‫دو ار أساسيا اى تخليق أف‬ ‫يل‬ ‫ال دوف إ اا‬ ‫كراءت على أحدا‬ ‫‪ RNA‬أو ا ااى تخلي ااق جزيئ ااات‬ ‫ا اان الم ااادة الوراثي ااة المتم ل ااة ا ااى ال ا ا‬ ‫( ك ‪)1-4‬‬ ‫جروتينية ان ارس اوع‬ ‫وهنا عدد آخر ان الريروسات التاى تكاون اادتهاا الوراثياة اان ااوع ال ا‬ ‫‪ RNA‬وتكون اكواة أنضا ان ‪ RNA‬وبروتين وان أا لتها تلاك التاى‬ ‫لم اارض اال ا طر ااان‬ ‫المس اال‬ ‫ته اااجم خ ن ااا الحيا اوان ا ا ا الري اارو‬ ‫الم ا ا ا ا‬ ‫التها ا ا ااا‬ ‫ا ارلا ا ا ااوا از وايا ا ا اارو‬ ‫‪ Poliomyelitis‬وايا ا ا اارو‬ ‫الخ ن ااا‬ ‫‪ Encephalitis‬ي اارلك ا ااان ب ااا الريروس ااات الت ااى تص ااي‬ ‫‪29‬‬ ‫اللكتيريااة ( وتساامى ‪) Bacteriophages‬تكااون المااادة الوراثيااة لهااا اااى‬ ‫صورة ‪ RNA‬واى ي هارت الريروساات نكاون ال ا ‪ RNA‬الم ازون انهاا‬ ‫ال اادوف وإات ااا اس ا ا اان جزيئ ااات ايروس ااية‬ ‫ب اااد ار أنض ااا عل ااى إح اادا‬ ‫كاالة وعلى ذلك نكون ال ا ‪ RNA‬الموجاود جهاا هاو الماادة الوراثياة لهارت‬ ‫الريروسات و ميرها ان ايروسات الا ‪RNA‬‬ ‫الفيروسات المحتوية الـ ‪: DNA‬‬ ‫هنااا عاادد يلياار ااان ايروسااات الا ا ‪ DNA‬تكااون اكوا ا ااان جااروتين‬ ‫خ ااام وامي ااز لك ا انه ااا وا اان حم ااا الا ا ‪ DNA‬وا اان أا لته ااا ذل ااك‬ ‫‪X174‬‬ ‫اللكتياارف الكااروف الصاااير واللسااي اوعااا و المساامى‬ ‫الرياارو‬ ‫(علاارة عان الحار ال تيناى اااف أو ‪ Phi‬ااى صاورت الصاايرة و أو‬ ‫بكتي اارف) ويتبر ا ه اارا‬ ‫ا اااف ‪ Phi‬ترا ااز لكلم ااة ‪ Phage‬أف اي اارو‬ ‫علا ا ااى بكتريا ا ااا القولا ا ااون واسا ا اامها ال لما ا ااى ا يريما ا اايا يا ا ااو ف‬ ‫الريا ا اارو‬ ‫‪ Escherichia coli‬أو ‪ E. coli‬ويمكن أنضا اص الا ‪ DNA‬عن‬ ‫اللروتين اى هرت الميموعة ان الريروسات جنرس طريقة الرينون والمااء‬ ‫ال ادوف‬ ‫كما نمكن إجاراء اختلاار لمقادرة يا اان المكاواين علاى إحادا‬ ‫كما اى البريقة الساجق ذيرها اى حالة ايموعة ايروسات الا ‪RNA‬‬ ‫وعنااد خلا جزيئااات اللااروتين اا خ نااا بكتيريااا القولااون (ب ااد إحاادا‬ ‫إ ازلااة جز يااة لياادارها الخلااوف الوابا خااار ممااا ها الخلااوف ليتساانى‬ ‫تكاااثر للرياارو‬ ‫ايااد أاا نحااد‬ ‫دخااون اليزيئااات ال م بااة ) اإانااا‬ ‫‪30‬‬ ‫داخا الخ نااا وإذا خلبنااا ال ا ‪ DNA‬الم اازون ااان ‪ Q174‬اا خ نااا‬ ‫تللث أن تنات جزيئاات عديادة اان اسا ايارو‬ ‫بكتيريا القولون ااا‬ ‫ال ا ‪ Q174‬حياث أن خ ناا اللكترياا لام تكان تحتاوف علاى ال ا ‪ DNA‬أو‬ ‫إذا نمكان اساتنتا أن ال ا ‪ DNA‬وهاو‬ ‫اللروتين الخاصين جهرا الريرو‬ ‫المادة الوراثية للا ‪QX174‬‬ ‫وهنا عدد ان ايروسات بكتيرية تتبر أنضا على الا ‪ E. coli‬وتكون‬ ‫اا اادا‬ ‫ا ا ا اي اارو‬ ‫أكل اار حيم ااا وأك اار ت قي اادا اا اان حي ااث الترييا ا‬ ‫‪ Phage Lambda‬والريروساات التاب اة لميموعاة ‪ T‬والتاى أثلتاة أاهاا‬ ‫ارياادة اااى الد ارسااات الوراثيااة بمااك خااامش وايمااا يلااى ااك تخبيبااى‬ ‫الا ‪ ( T- even‬ك ‪)5-‬‬ ‫و ك ايرو‬ ‫يو ل تريي‬ ‫بيدار ال ا ا (بكتيريااا القولااون‬ ‫ال دوف عنداا يتص الريرو‬ ‫وتحد‬ ‫) وذلاك ااان ااحيااة الاري حيااث ينقاالا الاري اللروتينااى داا ااا (القلا )‬ ‫خ ن اليدار اللكتيرف حيث يتم حقن يا ال ا ‪ DNA‬وجازء صااير اان‬ ‫وب ااد اتا ارة تحض ااين تنري اار الخلي ااة‬ ‫الل ااروتين إل ااى جروت ااوب زش ال ا ا ا‬ ‫اللكتيرية ابلقة عددا يلي ار ان اس الرا‬ ‫ااادا‬ ‫وبااد أاكاان إ ازلااة الياازء الكلياار اوعااا ااان الا ا ‪ DNA‬ااان اياارو‬ ‫)‪ (T‬واصا ااى صاورة جاز ساليم (كااا ) واقاى وعناد إجاراء‬ ‫وايرو‬ ‫‪31‬‬ ‫ع ا اادوف للكتري ا ااا القول ا ااون جه ا اارا اليز ا ا ا أاك ا اان الحص ا ااون عل ا ااى اسا ا ا‬ ‫‪32‬‬ ‫‪ )T- Phage( T‬اماا ي لاة بماك بااط أنضاا أن‬ ‫أو ايارو‬ ‫لريارو‬ ‫الا ‪ DNA‬هو المادة الوراثية اى هرت اللكتريا والراجات الكليرة اوعا‬ ‫وعلااى ذلااك اإانااا اس اتبي أن ارتاارض أن الا ا ‪ DNA‬هااو المااادة الوراثيااة‬ ‫ا ااى جمي ا الريروس ااات الداخل ااة تح ااة ايموع ااة الريروس ااات الحاال ااة للا ا‬ ‫‪ DNA‬وعلى ذلك نمكن اعتلار أف حما اووف هو الماادة الوراثياة إذا‬ ‫كااان اوجااودا اااى يااا ن اااا ويحتااوف علااى ا لواااات تساات م اااى إك ااار‬ ‫هرا الكا ن لنرس ب ك (‪-6‬أ)‬ ‫اساات م يلمااة يرواوسااوش ‪ Chromosome‬ااان اآلن اصاااعدا‬ ‫وسااو‬ ‫لن لر جها عن ي خي انرص أو لير تتكون بمك تاش أو جز ى ان‬ ‫اادة وراثية اى صورة ‪ DNA‬أو ‪ RNA‬وتحتوف ب ا الكا نات علاى‬ ‫كرواوسوش واحد وب ضها علاى يرواوساواين وب ضاها علاى عدياد اان‬ ‫الكرواوسا ا ا ااواات ولكا ا ا اان لكا ا ا ا اا ا ا ااوع عا ا ا اادد احا ا ا اادد خا ا ا ااام با ا ا ا اا ا ا اان‬ ‫ااى اإلاساان‬ ‫الكرواوسواات توجد ااى ايموعتا الكرواوساواية اما‬ ‫يوجد ايموعة يرواوسواية اكواة ان ‪ 23‬زو يرواوسواى وهكرا‬ ‫حمــا الـــ ‪ DNA‬هــو المــادة الوراثيــة الرئيســية فــى الكائنــات ذات‬ ‫الخاليا ‪:‬‬ ‫يوجد يا اان ال ا ‪ DNA‬وال ا ‪ RNA‬ااى يا الخ ناا الايار اصاابة اان‬ ‫خ نااا الكا نااات ذات الن اواة اللدا ي ااة ‪ Prokaryotic‬وتلااك المكواااة ا اان‬ ‫(وي اارلك ا ااى ب ااا الريروس ااات‬ ‫‪Eukaryotic‬‬ ‫خ نااا ياالااة ا اويااة‬ ‫‪33‬‬ ‫الم ينااة الم اااذة) واااى الكا نااات التااى تحتااوف علااى ي ا النااوعين ااان‬ ‫ا حماض النووياة ااان الماادة الوراثياة تكاون أساساا أو يلياة اتم لاة ااى‬ ‫ارف ايما ب د أن اللكترياا والميتويواادريا والل ساتيدات‬ ‫الا ‪ DNA‬وسو‬ ‫الخضا ا ا اراء و ا اوي ا ا ااة الخلوي ا ا ااة تحت ا ا ااوف عل ا ا ااى واح ا ا ااد أو أك ا ا اار ا ا ا اان‬ ‫‪ ) DNA‬تكا ااون ها ااى الما ااادة الوراثيا ااة‬ ‫كرواوسا ااواات (اكوا ا ا ا ا اان‬ ‫ا ساسية أو الكلية‬ ‫ا خاارف الموجااودة‬ ‫وبااد ثلااة وجااود الا ا ‪ DNA‬اااى عاادد ااان التراكي ا‬ ‫بالخ ن ا ااا ذات ا اوي ا ااة الكاال ا ااة يالكينيتوب س ا ااة ( اليس ا اام الحري ا ااى )‬ ‫وا مما ااية الخلويا ااة والصا ااويحرات الموجا ااودة با ااالمل والسا اانتريو ت وبا ااد‬ ‫أصاالل ا رواااا أن الا ا ‪ DNA‬الموجااود بالكينيتوب سااة ل ا باادرة عل ااى‬ ‫التكاثر الراتى‬ ‫وباد وجاد ال ا ‪ RNA‬اااى يا الحاا ت التاى ياااة ايهاا الخ ناا احتويااة‬ ‫على يمية يليرة ان الا ‪ DNA‬سواء جروتوب سة الخ ناا ذات اللدا ياة‬ ‫أو اا ااى سا اايتوب زش أو ا ا اواة أو جسا اايمات خ نا ااا ذات ا اويا ااة الكاالا ااة‬ ‫وا ظام ان لام نكان يا هارا ال ا ‪ RNA‬الموجاود ااى الخ ناا الساليمة‬ ‫نكون اى صورة اادة وراثية وإاما ل دور آخر سيىتى جياا ايما ب د‬ ‫التنظيم التركيبى لألحماض النووية والكروموسومات‬ ‫‪Structural Organization Of Nucleic Acids and‬‬ ‫‪Chromosomes‬‬ ‫‪34‬‬  ‫تركيب األحماض النووية ‪:‬‬ ‫معظـــم الــــ ‪ RNA‬يكـــون عبـــارة عـــن بـــولمر أحـــادى الخـــي مـــن‬ ‫النيوكليتيدات‬ ‫نمكاان تم ي ا ا ظاام خ اوام الا ا ‪ RNA‬يمااا يوجااد عااادة اااى الكا نااات‬ ‫ها اارت السلسا ااة اا اان اا ااوعين اا اان‬ ‫ا االي بسلسا االة ارا ااردة وتتريا ا‬ ‫جترييا ا‬ ‫راببتا الرسرور والريلاوز (سااكر خماسااى) وهناا‬ ‫الرواب المتلادلة ا‬ ‫أربا ا أاا اواع ا اان الص اارا ل المس ااتبيلة الت ااى ا اان حيم ااين والت ااى تتصا ا‬ ‫الصارا ل ا كلار القاعادتين النيتاروجينيتين‬ ‫وتم‬ ‫جرواب الريلوز اق‬ ‫الا ا ‪ Adenine‬والا ا ‪ Guanine‬جينمااا تم ا الصاارا ل ا ص اار باعاادتى‬ ‫‪Uracial‬‬ ‫السيتوزين ‪ Cytosine‬واليوراسي‬ ‫وان الوجهة الكيماوية يتكون ال مود الرقرف ليز الا ‪ RNA‬اان تلاادن‬ ‫ايااي الروسرات )‪(PO4‬وايااي سكر الريلوز ‪ Ribose‬ويتص بك‬ ‫جز ااى سااكر ريلاوزف وباعاادة عضااوية ‪ Organic Base‬التااى بااد تكااون‬ ‫واحادة ااان طا ارزين يليارين يتل اان الليورينااات ‪ Pyrines‬وهمااا ا دينااين‬ ‫‪ ( A) Adenine‬واليوااين‪ Guanine‬ورازت (‪ )G‬أو بد تكون واحدة ان‬ ‫ط ا ا ارزين أص ا اار حيم ا ااا يتل ا ااان اللريمي ا اادينات ‪ Pyrimidines‬وهم ا ااا‬ ‫‪Uracil‬ورازت (‪)U‬‬ ‫السيتوزين ‪ Cytosine‬ورازت (‪ )C‬واليوراسي‬ ‫( ك ‪ (&)6-‬ك ‪ ( &)1-6‬ك ‪)2-6‬‬ ‫‪35‬‬ ‫غالبــا مــا يكــون الـــ ‪ DNA‬عبــارة عــن بــولمر مــن النيوكليتيــدات التــى‬ ‫تكون خيطا مزدوجا ‪:‬‬ ‫نمكان تو ايل ا بام اميازات ال ا ‪ DNA‬كماا يوجاد عاادة ااى الكا ناات‬ ‫إذا اا ااا تصا ااوراات اا ااى صا ااورة سا االم (اقا ااالى) ويتكا ااون يا ا اا اان القا ااا مين‬ ‫الي اااالين للس االم ا اان سلس االة اكوا ااة ا اان ا ااوعين ا اان ال اارواب المتلادل ااة‬ ‫أحاادهما راببااة اوساارورية (‪ )P‬وا خاارف راببااة سااكر دف أويسااى ريلااوز‬ ‫(‪ )D‬وتكون الم ار ل ال ر ية للسلم اتصلة اق جرابباة الساكر وتتم ا‬ ‫هرت الم ار ل ااى صاورة أسابل اساتبيلة اان أرب اة أااواع واان حيماين‬ ‫وتكا ااون اتصا االة بحيا ااث أن ي ا ا الم ا ا ار ل ال ر ا ااية للسا االم تكا ااون ذات‬ ‫اريحة عريضاة باد تحتاوف إااا علااى (‬ ‫عارض اتياااس بم ناى أن يا‬ ‫رواب أيدروجينية أو بد تكاون‬ ‫‪ C‬و ‪ )G‬أو(‪ G‬و ‪ )C‬اتص ن ج‬ ‫اكواا ا ا ا ا ا ا ااة اا ا ا ا ا ا ا اان (‪ A‬و‪( ) T‬أو ال كا ا ا ا ا ا ا ااس) اتصا ا ا ا ا ا ا االتين جا ا ا ا ا ا ا اراببتين‬ ‫هيدروجينيتين ( ك ‪)7-‬‬ ‫واااى الوابا نكااون ساالم ال ا ‪ DNA‬اكواااا ااان اصاارين أو سلساالتين يا‬ ‫انهم ااا نمك اان اعتلاره ااا ج ااولمر النيويليتي اادات وتك ااون ي ا سلس االة اكمل ااة‬ ‫‪ Complementary‬بم ن ا ااى أاا ا ا باس ا ااتمرار‬ ‫واتكاال ا ااة اا ا ا ا خ ا اارف‬ ‫‪T‬وتتكاا ‪ C‬ا ‪ G‬بحيث اذا عار تتااب القواعاد ااى‬ ‫تتكاا ‪ A‬ا‬ ‫اكارة‬ ‫سلسلة اان السلسالتين نمكان اساتنتاج ااى السلساة ا خارف حسا‬ ‫التكاا وعلى ذلك ااا اى حما الا ‪ DNA‬ذو الخي المازدو نكاون‬ ‫‪36‬‬ ‫عاادد بواعااد ا دينااين اساااويا ل اادد بواعااد ال يمااين وعاادد بواعااد الي اوااين‬ ‫اسااويا ل ادد السايتوزين واان ذلاك أن ال ا ‪ RNA‬وال ا ‪DNA‬يتماااجهان‬ ‫‪ A‬و‬ ‫اى أاهما جوليميرات ان النيويليتيادات التاى ايهاا بواعاد تمام‬ ‫‪ G‬و ‪ C‬ا ااهما نختلران اى اايلى ‪-‬‬ ‫‪ Single Stranded‬جينماا ‪DNA‬‬ ‫‪ RNA )1‬نكون عادة أحادف الخي‬ ‫نكون عادة ثنا ى الخي‬ ‫‪ RNA‬تحت ااوف عل ااى س ااكرريلوز جينم ااا ي ا‬ ‫‪ )2‬ي ا ايويليتي اادت ا ااى الا ا‬ ‫ايويليتياادت اااى الا ا ‪ DNA‬تحتااوف علااى سااكر دف أويسااى ريلااوز همااا‬ ‫ساكران اتمااجهان يماا يتضال انماك (‪7‬أ) اماوذ جزيال لل ا‪ DNA‬ذو‬ ‫الحلزواا ا المزدو ويختلر ااان اقا ا ا ااى أاا ا جن اازع ذرة أكس اايين ‪( O‬ا اان‬ ‫’‪ ) 2‬ان الريلوز يتحون الى دف أويسى ريلوز‬ ‫الموب‬ ‫‪37‬‬ ‫رساي ‪ U‬جينماا نحتاوف ال ا ‪DNA‬‬ ‫‪ )3‬نحتاوف ال ا ‪ RNA‬علاى باعادة اليو ا‬ ‫‪ Thymine‬ا ا ا ااى اقاجله ا ا ااا وهم ا ا ااا أنض ا ا ااا ا ا ا اان‬ ‫عل ا ا ااى باع ا ا ااة ال ا ا ا ا‬ ‫‪38‬‬ ‫الليريمي اادينات ويتم اااجهان ي يا ا ار بحي ااث نختلر ااان ا ااى أاا ا عن ااد إ ااااة‬ ‫‪ CH3‬للموب (‪ ) 5‬يتحون اليوراسي الى ثيماين أف أن‬ ‫ايموعة اي ي‬ ‫‪ T‬هى علارة عن ‪ U‬اضااا إليها ايموعة اي ي‬ ‫يلتوف جز ى الا ‪ DNA‬ذو الخي المزدو ليكون حلزواا ازدوجاا تتواجا‬ ‫خيوط اى و ا ات ااكس ويتضال هارا الو ا إذا تصاوراا جازيء ال ا‬ ‫اسا ا ااتويات ) وتتضا ا اال الحلزاا ا ااة اذا‬ ‫ايسا ا ااما (أف اا ا ااى ث ا ا ا‬ ‫‪DNA‬‬ ‫تصوراا أن السلم النقالى ثلة ان أحد طرايا ثام لاف ااى اتياات عقار‬ ‫الس اااعة وبما ااا أن جز ااى السا ااكر تكا ااون لا ا ااحيا ااة علويا ا نمنا ااى نمكا اان‬ ‫تمييزها ويرلك ااحية انقللة وأن يا جزيئاات الساكر ااى أحاد الخيباين‬ ‫تىخاار ارااس ا تيااات ( إلااى أعلااى أو إلااى أساارلى )لاارا اااا نبلااق علااى‬ ‫‪ Polarized‬وأن القبليا ااة اا ااى‬ ‫عديا ااد النيويليتيا اادات ها اارا أا ا ا ببلا ااى‬ ‫الحلاازون الماازدو المتكااون ااان خبيااين تكااون اااى أحاادهما عكسااها اااى‬ ‫اآلخر أف أاها اتوازيان ات اكسان ‪ ( Antiparallel‬ك ‪)8-‬‬ ‫كــان واطســـيون و ميلــه كريــ عـــا ‪ 1953‬أول مــن وصـــر التركيــ‬ ‫‪ DNA‬واســــتطاعا علــــى أســــا‬ ‫الحلزونــــى المــــزدوا لجزئــــى الـــــ‬ ‫هذاالتصورتفسيرنتائج‪ Wilkins‬و مالئه‬ ‫لكيرياة حادو التنظايم الكيماا ى ليزياى ال ا‬ ‫ربما يان الح الرف و‬ ‫ا ااى عل ااوش‬ ‫‪ DNA‬لك ااى نك ااون الحل اازون الم اازدو أه اام تق اادش ح اادو‬ ‫‪39‬‬ ‫الخ نااا اكمااا ساانرف اااان عمليااة ارتلاااا القواعااد‬ ‫الحياااة اناار اكتمااا‬ ‫تسااه اهمنااا للميكاايكيااة التااى نكاااثر جهااا الا ا‬ ‫اااى أزوا اتكاالااة سااو‬ ‫‪ DNA‬ارس وهى أهم وظا ف المادة الوراثية‬ ‫واطساون ويرياك ااى سان ‪ 1953‬ش‬ ‫وبد جنى هرا التصور الارف و ا‬ ‫ش وباد سااعد هاارا‬ ‫علاى تصاور اليز اى ايسااما أف ااى اساتويات ثا‬ ‫ها اوريس ويلكينس وزا ةت‬ ‫التصور على تحقيق اتبللات ا ينة و‬ ‫‪ Wilkins‬اماذ نمكن أن تنات عناد اعتاراض عادة جزيئاات‬ ‫وبد و‬ ‫تكساير‬ ‫ا ة الساينية حياث نحاد‬ ‫اتواز لمساار ا‬ ‫او وعة اى و‬ ‫ا ا ة إلا ااى اكوااتها ااا وت با ااى الم لواا ااات الما ااىخوذة اا اان ها اارت‬ ‫لها اارت ا‬ ‫النماذ تقادي ار للمساااات جاين الم اال المتكاررة ااى اليز ياات وباد وجاد‬ ‫اسااات يتكارر حادوثها باساتمرار وهاى اقاسا جوحادات‬ ‫أن هنا ث‬ ‫ا ايستروش ( ك ‪)9-‬‬ ‫اان الميكارون الارف‬ ‫وحدة األنجسترو تساوف واحد علاى عمارة ا‬ ‫هو واحد على ألاف اان المليمتيار والمساااات‪4.3 A , 20A , 34A‬‬ ‫وبااد اساارها واطسااون ويريااك بىاهااا تم ا (أ) المسااااة جااين النيويليتياادات‬ ‫المتتاب ة اى اللولمر ‪4.3 A‬‬ ‫ان ان_‪ DNA‬اى ال ينة ‪20A‬‬ ‫( ) ببر ي جزيء ثنا ى الخي‬ ‫(جا)المسااة جين اللرات الكاالة ان الحلزون ‪34A‬‬ ‫‪40‬‬ ‫واما يرير أن واطسون ويريك و ويلكينز باد انحاوا جاا زة اوبا ااى‬ ‫وان البريف أاا نبلاق أحياااا علاى‬ ‫سن ‪ 1962‬تقدي ار لهرا ا كتما‬ ‫أحااد خيبااى الحلاازون الماازدو للا ا ‪ DNA‬اساام واطسااون (ورا ازت ‪) W‬‬ ‫والخي ا خر المكم ل نبلق علي يريك (‪) C‬‬ ‫تكمـ المللومــات الوراثيـة المو ــودة بـنو حمــض نـووو ــى عــدد‬ ‫ونوع وتتابع النيوكليتيدات وتختلف الكائنات ى هذه المللومات ‪:‬‬ ‫وب لاارة أدق ااان الم لوااات الوراثياة تتحادد عان طرياق عادد واااوع‬ ‫وتتااب القواعااد النتروجينيااة الموجااودة بالنيويليتيادات ويلمااا يااان الكااا ن‬ ‫أك ر ت قيدا يلماا زادت يمياة ال ا ‪ DNA‬ااى يا ايموعاة يرواوساواية‬ ‫يللااد عاادد أزوا النيويليتيتاادات ح اوالى ‪ 10‬اااى الرااا و ‪ 10‬اااى‬ ‫ام ا‬ ‫بكتريا ااا القولا ااون و‪ 10‬اا ااى الخمي ا ارة و‪ 10‬اا ااى اإلاسا ااان وبا ااد تتسا اااوف‬ ‫كا نااات اختلرااة اااى يميااة المااادة الوراثيااة المتم لااة اااى ال ا ‪( DNA‬ا ا‬ ‫أن اتوب ا اااى هاارت‬ ‫) ااك ولكننااا ني ا‬ ‫الدياادان وساارطان اللحاار ا ا‬ ‫الحالا ااة حا اادو اخت اا ااات جينها ااا اا ااى اوعيا ااة الم لواا ااات الوراثيا ااة التا ااى‬ ‫نحملهاا ال ا ‪ DNA‬والتاى نمكان الت ليار عنهاا بالنسالة جاين يمياة ا ربا‬ ‫نك ااون‬ ‫بواع ااد النتروجيني ااة أو جتت اااب ه اارت القواع ااد ا ااى الل ااولمر وع ااادة‬ ‫أو يمياة القواعاد نحملهاا اختلاف‬ ‫هنا اخت ااات احسوساة ااى ترييا‬ ‫ا اراد التاب ين لنوع واحد ان ا اواع ذات المحتوف ال االى والم قاد اان‬ ‫‪41‬‬ ‫الا ا ‪ DNA‬إ أا ا نحتم ا أن ترج ا ا خت اااات الوراثيااة جااين ا ا اراد‬ ‫اى تتاب القواعد‬ ‫التاب ة لنرس النوع إلى ا خت‬ ‫معرفة تتابع القواعد النتروجينيه فى الـ ‪RNA and DNA‬‬ ‫أصلل اان الساه اآلن ا رااة تتااب القواعاد ااى ببا الخياوا المراردة‬ ‫ان ‪ DNA‬وال ا ‪ RNA‬وذلاك بباون حاوالى ‪ 100‬اان النيويليتيادات وإذا‬ ‫ااا يااان الحمااا النااووف أطاون ااان ذلااك اااا نيارف تقبي ا إلااى ببا‬ ‫اناسلة باستخداش إازيمات ا ينة تسمى ‪ Nuclease‬التى تتميز بمقدرتها‬ ‫علااى بب ا ال مااود الرقاارف للحمااا النااووف اااى اواب ا خاصااة وتحتااا‬ ‫ا ااواع المختلرااة ااان هاارت الميموعااة اإلازيميااة إلااى تااوار ااروا ا ينااة‬ ‫ب ا ا ااا إازيما ا ااات‬ ‫اا ا ااى اليا ا ااز الحمضا ا ااى الا ا اارف ن م ا ا ا علي ا ا ا ام ا ا ا‬ ‫‪ RNA‬اقا‬ ‫النيويليزات تقب ال ا ‪ DNA‬اقا جينماا ب ضاها نقبا ال ا‬ ‫ولكاان هنااا ايموعااة ت م ا اق ا علااى المواب ا ازدوجااة الخااي وأخاارف‬ ‫ت م على الخيوا المرردة اق وأخي ار اهناا ايموعاة تهااجم الحماا‬ ‫‪ Exonuclase‬ان ا ا حيا ااث ترض ا ا‬ ‫النا ااووف عنا ااد النيويليتيا اادة البرايا ااة‬ ‫ايويليتي اادة طراي ااة واح اادة ا ااى ي ا ا ارة ي اارلك هن ااا ايموع ااة ا اان ه اارت‬ ‫ا ازيماات تهااجم جزيااى الحماا الناووف داخليااا ‪ Endonuclase‬ولكاان‬ ‫عن ااد بواع ااد اتروجيني ااة ا ين ااة أو عن ااد تولير ااة ا ين ااة ا اان ه اارت القواع ااد‬ ‫‪42‬‬ ‫وبا ختصا ااار اا ااان إازيما ااات النيا ااويليز تكسا اار الحما ااا النا ااووف ببا اارق‬ ‫عديدة ولكن اتخصصة‬ ‫نمكاان ا راااة تتاااب القواعااد عاان طريااق ا االااة الحمااا النااووف بمااك‬ ‫اتتاااب ب اادد ااان هاارت اإلازيمااات المتخصصااة ثاام تحليا القبا الناتيااة‬ ‫ااى ا االاة عيناة تحتاوف‬ ‫وهنا طريقة أك ر بساطة اان هارت وتاتلخ‬ ‫على عدة اس ان خيوا الا ‪ DNA‬بكيماويات ا ينة تمي إلى تكسير‬ ‫الخيوا ‪DNA‬عند باعدة الا ‪ A‬أو ‪ C‬أو ‪G‬‬ ‫‪DNA‬‬ ‫وعنااداا اي ا الباار النهااا ى لك ا هاارت الخيااوا ااان الا ا‬ ‫ا لما باإل اع اإانا احص على سلسلة ان بب ذات أحياش اختلرة‬ ‫تهاجر على سلسلة ان ببا ذات‬ ‫وا لمة باإل اع وهرت القب سو‬ ‫ته اااجر إذا ا ااا‬ ‫أحي اااش اختلر ااة وا لم ااة باإل ا ا اع وه اارت القبا ا س ااو‬ ‫و ا ا ة ا ااى احل ااون م ااروف ( ‪ ) Gel‬وس ااتكون هيرته ااا جدب ااة حسا ا‬ ‫أطواله ا ااا وعن ا ااداا تو ا ا ا رب ا ااة أج ا ازاء ا ا اان ال م ا ااود الناتي ا ااة ع ا اان‬ ‫الم اال ااة بالكيماوي ااات الس ااابقة بيا اوار ب ض ااها اااا ا نمك اان بااراءة تت اااب‬ ‫القواعد الا رة ان الحزش المم ة ( ك ‪)10-‬‬ ‫يمكن أن تتكون على الخي المفرد مناطق ذات حلزون مزدوا إذا ما‬ ‫حــدا انطــواخ للخــي المفــرد بحيـــم تتقابــل المنــاطق المتكاملــة مـــع‬ ‫بعضها إذا اا اابوف خي اررد ان الا ‪ DNA‬علاى ارسا بحياث تاىتى‬ ‫‪43‬‬ ‫القواعد الموجاودة ااى انبقاة ايااورة لقواعاد تتكااا ا هاا واوجاودة ااى‬ ‫ازدوا للقواعااد وتنات انبقااة‬ ‫اكاان آخار علااى اراس الخااي اااا نحاد‬ ‫ذات حلزون ازدو داخ الخي المررد ( ك ‪)11-‬‬ ‫اااى البلي ااة أن نحتااوف ال ا ‪ DNA‬ذو الخااي المراارد‬ ‫وي يا ار اااا نحااد‬ ‫علااى اناااطق ذات حلاازون ااازدو جاانرس البريقااة وتكااون هاارت المناااطق‬ ‫‪ C‬ويرلك ‪ U‬اى باج ‪A‬كماا‬ ‫اتكاالة القواعد بحيث تىتى‪ G‬اى اقاج‬ ‫الريل ااوزف ال اارف وزا ا ن ‪‘5S‬‬ ‫‪RNA‬‬ ‫اااى الم ااك ال اارف نظه اار ا ااوع‬ ‫ااب اواء لمنبقت ااين بحي ااث ت اازدو القواع ااد وي اارلك‬ ‫‪ rRNA‬حي ااث ح ااد‬ ‫المنا اااطق البرايا ااة ايظها اار المنا اااطق الل يا اادة ذات الحلا اازون الما اازدو‬ ‫والموج ااودة ا ااى القب ااة الت ااى يلل ااد طوله ااا ‪ 387‬ايويليتي اادت والخاص ااة‬ ‫اماا ن باى هارت القب اة الكرواوساواية‬ ‫‪QR I 7‬‬ ‫بالراا اان الناوع‬ ‫ك الزهرة ( ك ‪)12-‬و( ك ‪)13-‬و( ك ‪)14-‬‬ ‫يتحطم الحلزون المزدوا بفعل التسخين وربما يتكون بفعل التبريد‬ ‫عنااداا ن اارض الا ا ‪ RNA‬ذو الخااي المراارد الاارف ب ا ب ااا المناااطق‬ ‫المزدوجة للتسخين جدرجة يااية ااا تتولاد طاباة تكراى لتكساير الارواب‬ ‫ال ا ‪RNA‬‬ ‫اارصاان القواعاد المزدوجاة و يللاث خاي‬ ‫ا يدروجينية تسال‬ ‫أن ن ااود ارااردا علااى ااتااداد ي ا طول ا إ أا ا جتلريااد المحلااون ااا ا‬ ‫تللث أن ت ود المناطق المزدوجة إلى التكون ثااية‬ ‫‪44‬‬ 45  ‫وعنداا ن رض حما الا ‪ DNA‬الرف يتكون اى صورة حلزون ازدو‬ ‫على ااتداد طولا للتساخين بماك ياايا ااان يا الارواب ا يدروجينياة‬ ‫تنكسر وتنرك وينرص لخيبان المتكاا ن عن ب ضهما اما ينت عن‬ ‫الرا ااك اا ااى‬ ‫أن نكا ااون حا ااد الخيبا ااين أو يليهما ااا طراا ااا نكرا ااى إلحا اادا‬ ‫ا حظة أن الخيبين اى جز اى ال ا ‪ DNA‬ذف الخيباين‬ ‫اليز ى ويي‬ ‫نكوا ااان التوي ااان ح ااون ب ض ااهما يم ااا ا ااى حل ا ذو خيب ااين ويمك اان أن‬ ‫ينرص اق إذا اا ياان أحاد الخيباين علاى ا با لا طار حرااى أن‬ ‫(ينرت )‬ ‫لكاى يلحاث يا‬ ‫وعنداا يلرد الخلي جل ء اااا نكاون هناا وباة ياا‬ ‫خي عن زايل و تللث حال الحلزون المزدو أن ت ود ثااية لليز‬ ‫رم اام ذل ااك ااا ا إذا ا ااا ت اام التلري ااد بس اارعة ا ااان الخي ااوا مالل ااا ا ااا تلق ااى‬ ‫ااى‬ ‫انرردة وا لما اى حالاة ال ا ‪ RNA‬ذف الخاي المرارد اااا باد نحاد‬ ‫الخاي المرارد لل ا ‪ DNA‬أن ينباوف الخاي بحياث تازدو القواعاد التاى‬ ‫بد تكون اتياورة أو اتلاعدة اكواة أجزاء ازدوجة ( ك ‪)15-‬‬ ‫‪46‬‬  ‫األهمية ى الدراسات الوراثية‬ ‫‪47‬‬ ‫أ‪-‬عمل خريطة للمناطق الغنية فى الـ ‪ AT‬فى الخي المـزدوا مـن الــ‬ ‫‪DNA‬‬ ‫ااان الممكاان عم ا خريبااة لمواب ا المناااطق اااى جز ا الا ا ‪ DNA‬ذو‬ ‫الخي المزدو والتاى تحتاوف علاى اقا اتتاب اة جهاا ازدوا لقاعادتى ال ا‬ ‫‪ A‬الا ا ‪ T‬وذل ااك ب ااىن نس ااخن لدرج ااة ح ا اررة تكر ااى اق ا لتكس ااير راببت ااى‬ ‫ا ي اادروجين اللت ااين تمس ااكان ي ا زو ا اان باع اادتى الا ا ‪ AT‬و نك ااون‬ ‫روابا ا ا يدروجيني ااة الت ااى تمس ااك يا ا زو ا اان‬ ‫كااي ااة لتكس ااير الا ا‬ ‫باع اادتى ‪ GC‬وت ح ااا النتيي ااة تح ااة الميكروس ااكو إلظه ااار أزوا‬ ‫القواعااد انراارد?