يحتوي جينوم الكائنات الراقية على كمية من الـ DNA أكبر بكثير من الكمية الضرورية منه لتكوين الجينات حيث أن معظم هذا الـ DNA لايشفر عن أي وظيفة جينية، أي يعتبر كعناصر غير وراثية (noncoding elements). وكمثال على ذلك الجينوم البشري والذي هو جينوم عملاق يتألف من 3 بليون زوج قاعدي ) (3x10⁹ bp لكل مجموعة مفردة (haploid) من الكروموسومات حيث تبلغ نسبة DNA اللبائن ذات العلاقة مع الجينات بـ 30% فقط، بينما الـ 70% الباقية فهي غير مشفرة أصلاً. وتبلغ نسبة الـ DNA المشفر في الجينات 3% فقط من الكمية الاجمالية للـ DNA . يتألف الـ DNA ذو النسبة العالية (70%) من تسلسلات تكرارية لعدة مرات repetitive DNA)). وهنالك انواع مميزة من تلك التسلسلات التكرارية هي عبارة عن تكرارات معكوسة ( tandem repeats). وبالاعتماد على حجمها ونمطها صنفت تلك التكرارات الى عدة أنواع (شكل 1)، وهي الدنا التابع satellite DNA التقليدي، والتوابع الصغيرة (minisatellites) والتوابع الصغيرة جداً (microsatellites). وكلها تؤلف 14% فقط من الـ DNA الاجمالي. يتألف أكثر من نصف الـ DNA للانسان من تكرارات منحشرة في جميع أنحاء الجينوم. أن أكثر تلك الأنواع أهمية هي التكرارات الطرفية الكبيرة ( long terminal repeats: LTRs) و العناصر النووية المنحشرة الطويلة ( long interspersed nuclear elements: LINEs)، و العناصر النووية المنحشرة الصغيرة (short interspersed nuclear elements: SINES) والقفازات (transposons) .

عند تعرض DNA الانسان الى النبذ المركزي ذو الكثافة المتدرجة باستعمال مادة كلوريد السيليوم تكون النسبة العظمى من الـ DNA حزمة بكثافة نوعية معينة، ولكن تظهر ثلاث حزم (توابع أو satellites) اضافية بكثافات أقل بسبب اختلاف محتوى الكوانين - سايتوسين فيها مقارنة بالـ DNA الرئيسي (شكل2). تحتوي تلك الحزم الثلاث على الـ DNA التابع التقليدي (أو الـ DNA التابع الكبير macrosatellite DNA) والذي يتألف من تكرارات بطول 6500-100 زوج قاعدي ويتألف DNA التوابع الصغيرة من تكرارت بطول 20-10 زوج قاعدي. أما DNA التوابع الصغيرة جدا من تكرارات بطول 2-5 زوج قاعدي هذا وتعد التوابع الصغيرة (microsatellites) هي أكثر أنواع التوابع تكرارا.

شكل (1) مخطط يوضح مكونات جينوم الانسان النووي ( تصميم المؤلف )

أما العناصر النووية المنحشرة الطويلة LINE_S، وهي نوع من أنواع القفازات الموجودة في اللبائن والتي تقفز بآلية تشبه الآلية التي تقفز بها الفايروسات الاسترجاعية (retrotransposition) ولكنها تختلف عن الفايروسات الاسترجاعية في أنها لا تحتوي في تركيبها على التكرارات الطرفية الطويلة LTRs تؤلف تلك التكرارت أكثر من 70% من جينوم الانسان بالوزن وكما بينا يزيد طولها عن 6500 زوج قاعدي وهي غنية بالأدنين عند نهاياتها من نوع 3' فقط. بينما تتألف العناصر النووية المنحشرة القصيرة SINEs من قطع تكرارية متوسطة الحجم بتسلسل نيوكليوتيدي متشابه بمعدل 300 زوج قاعدي. يتألف تركيبها الأساسي من تكرارات مترادفة من قطع غنية بالكوانين - سايتوسين مفصولة بقطع غنية بالأدنين. يدعى أكثر تسلسل تواجداً من هذه التكرارت في الانسان بعائلة ألو (Alu family). وسميت كذلك بسبب امتلاكها لموقع حساس للانزيم القاطع ألو ( Alu restriction enzyme )

شكل (2) مخطط يوضح التسلسلات التكرارية التابعة المكتشفة في جينوم الانسان وفقاً للنبذ المركزي المتدرج الكثافة ( تصميم المؤلف )

مواضيع ذات صلة

Use of Transgenic and Knockout/Knockin Organisms to Model Gene Function

The Polymerase Chain Reaction

الإضعاف :التوقف المبكر للاستنساخ (Attenuation: the premature termination of transcription)

كابح التربتوفان tryptophan repressor

Gel Electrophoresis Assay of Eukaryotic Replication Origins

Constancy of the E. coli DNA Elongation Rate

Bidirectional Replication from E. coli Origins

أوبرون اللاكتوز lac operon

اكتشاف الأوبرون

مثبطات تخليق البروتين .... وسيلة للعلاج

تحوير سلاسل الأحماض الأمينية الجانبية للبروتين (Amino acids side chains modifications)

تحوير التركيب البروتيني ثلاثي الأبعاد (Three dimensional structure modifications)