النبات
مواضيع عامة في علم النبات
الجذور - السيقان - الأوراق
النباتات الوعائية واللاوعائية
البذور (مغطاة البذور - عاريات البذور)
الطحالب
النباتات الطبية
الحيوان
مواضيع عامة في علم الحيوان
علم التشريح
التنوع الإحيائي
البايلوجيا الخلوية
الأحياء المجهرية
البكتيريا
الفطريات
الطفيليات
الفايروسات
علم الأمراض
الاورام
الامراض الوراثية
الامراض المناعية
الامراض المدارية
اضطرابات الدورة الدموية
مواضيع عامة في علم الامراض
الحشرات
التقانة الإحيائية
مواضيع عامة في التقانة الإحيائية
التقنية الحيوية المكروبية
التقنية الحيوية والميكروبات
الفعاليات الحيوية
وراثة الاحياء المجهرية
تصنيف الاحياء المجهرية
الاحياء المجهرية في الطبيعة
أيض الاجهاد
التقنية الحيوية والبيئة
التقنية الحيوية والطب
التقنية الحيوية والزراعة
التقنية الحيوية والصناعة
التقنية الحيوية والطاقة
البحار والطحالب الصغيرة
عزل البروتين
هندسة الجينات
التقنية الحياتية النانوية
مفاهيم التقنية الحيوية النانوية
التراكيب النانوية والمجاهر المستخدمة في رؤيتها
تصنيع وتخليق المواد النانوية
تطبيقات التقنية النانوية والحيوية النانوية
الرقائق والمتحسسات الحيوية
المصفوفات المجهرية وحاسوب الدنا
اللقاحات
البيئة والتلوث
علم الأجنة
اعضاء التكاثر وتشكل الاعراس
الاخصاب
التشطر
العصيبة وتشكل الجسيدات
تشكل اللواحق الجنينية
تكون المعيدة وظهور الطبقات الجنينية
مقدمة لعلم الاجنة
الأحياء الجزيئي
مواضيع عامة في الاحياء الجزيئي
علم وظائف الأعضاء
الغدد
مواضيع عامة في الغدد
الغدد الصم و هرموناتها
الجسم تحت السريري
الغدة النخامية
الغدة الكظرية
الغدة التناسلية
الغدة الدرقية والجار الدرقية
الغدة البنكرياسية
الغدة الصنوبرية
مواضيع عامة في علم وظائف الاعضاء
الخلية الحيوانية
الجهاز العصبي
أعضاء الحس
الجهاز العضلي
السوائل الجسمية
الجهاز الدوري والليمف
الجهاز التنفسي
الجهاز الهضمي
الجهاز البولي
المضادات الحيوية
مواضيع عامة في المضادات الحيوية
مضادات البكتيريا
مضادات الفطريات
مضادات الطفيليات
مضادات الفايروسات
علم الخلية
الوراثة
الأحياء العامة
المناعة
التحليلات المرضية
الكيمياء الحيوية
مواضيع متنوعة أخرى
الانزيمات
ثباتية الدنا وتمسخه DNA Stability & Denaturation
المؤلف:
أ.د. يوسف بركات , أ.د. رويدة أبو سمرة , د. فاديا حمادة , د. نور الهدى جمعة , د. درر الصوفي
المصدر:
الكيمياء الحيوية الطبية
الجزء والصفحة:
الجزء الاول , ص213-214
2025-02-01
307
يعتمد ثبات جزيء الدنا على التوازن بين قوى مختلفة. تعمل القوى الكارهة للماء الناشئة بين الأسس الموجودة داخل الجزيء على تكدّس stack هذه الأسس طاردة الماء من الوسط وسامحة للروابط الهيدروجينية بأن تكون في قواها الأعظمية مما يؤدي في النهاية إلى تقصير الجزيء وأخذه للشكل الحلزوني. تتعاكس هذه القوى مع القوى التنافرية repulsive بين مجموعات الفسفات (سالبة الشحنة) والتي تعاكس التكدس وتميل لإطالة الجزيء. ولأن هذه القوى التنافرية تكون في أضعف حالاتها في الشروط الفيزيولوجية، يستقر جزيء الدنا في الشكل المتقاصر الحلزوني.
وكما هو مبين في الشكل1، يرتبط النوكليوتيد G مع C بثلاث روابط هيدروجينية C ≡ G، في حين يرتبط A مع T باثنتين فقط A = T؛ ولذا فإن انفصال مناطق الدنا الغنية بالروابط C ≡ G أصعب بكثير من انفصال المناطق الغنية بالروابط T = A يُدعى هذا الانفصال بين السلسلتين، من خلال كسر الروابط الهيدروجينية، باسم تمسُّخ الدنا( أو انصهاره melting). ويمكن إجراء تمسيخ الدنا في محلول ما بزيادة الحرارة أو تخفيض تركيز الملح فيه أو إزاحة pH الوسط.
ينفصلُ طاقا جُزيء معين من الدنا ضمن مجال معين من الحرارة؛ وتسمى النقطة عند منتصف هذا المجال بنقطة الانصهار melting point أو Tm وهي درجة الحرارة التي تضيع عندها نصف البنية الحلزونية الجزيء الدنا. تتأثر هذه الدرجة بتركيز الملح في المحلول ودرجة حموضته وطول الجزيء ونسبة الأسس المكونة له. يحتاج انصهار الدنا الغني بالأزواج G-C إلى درجة حرارة أعلى من تلك المطلوبة لانصهار الدنا الغني بأزواج A-T كما أن زيادة قدرها عشرة أضعاف في تركيز الكاتيونات أحادية التكافؤ تؤدي إلى زيادة Tm بمقدار 16.6 درجة مئوية. ويعمل الفورماميد formamide، والمستخدم بشكل واسع في تجارب تأشيب الدنا DNA recombination على زعزعة استقرار الروابط الهيدروجينية ما بين الأسس، مؤدياً إلى إنقاص قيمة Tm، مما يسمح بفصل طيقان الدنا أو الهجائن DNA-RNA عند درجات حرارة أقل بكثير وبالحد من كسر الطيقان الذي يحدث في الحرارة المرتفعة.
أما في الأوساط ذات درجات الباهاء الحدية (حمضية جداً أو قلوية جدا) فيحدث تغير في شحنات المتبادلات على حلقات الأسس مانعةً إياها من المشاركة بالروابط الهيدروجينية. وتفضل هذه الطريقة عادة على الحرارة لأنها لا تخرب الروابط الفسفودايسترية الأمر الذي قد تحدثه الحرارة.
يؤدي التمسخُ إلى فقدان ارتباط الطاقين ونقص تكدس unstack الأسس التي تبقى مرتبطة ضمن البلمر بوساطة هيكل الفسفودايستر. ويترافق تمسخ الدنا هذا مع زيادة في امتصاص الضوء من قبل أسس البورين والبيريميدين، الظاهرة التي تُسمّى فرط التلون المسبب بالتمسخdenaturation hyperchromicity of .
لو أعدنا الجزيء المتمسخ إلى الوسط الفيزيولوجي (تخفيض درجة الحرارة 10-15 درجة مئوية اقل من Tm أو زيادة تركيز الشوارد أو إعادة الـ (pH فإن حلزون الدنا سيعود للتشكل من جديد تلقائياً بسبب عودة تشكل الروابط الهيدروجينية بين الأسس المتتامة. يدعى هذا بإعادة التزاوج أو استعادة الطبيعة renaturation) أو reannealing أو annealing) والسبب الرئيس في حدوثه هو كون طاقي الدنا متتامين. فإذا حدث هذا التزاوج بين سلستين من الحموض النووية من منشأين مختلفين (طاق دنا مع طاق دنا أو رنا مع طاق دنا أو رنا مع رنا نسمي هذه العملية بالتهجين hybridization.
.