التأشب Recombination

تمثل عمليات اعادة ترتيب المواد الوراثية في الخلايا المستلمة للمواد الآتية من الخلايا الواهبة لانتاج جينومات جديدة وتحدث أيضاً اثناء عملية اصلاح الاضرار في DNA  وتشمل أيضاً كسر وربط جزيئات DNA الأبوية لتكوين جزيئات هجينة.

وتوجد أنواع من التأشب شخصت اعتمادا على مظاهر متعددة منها الاعتماد على مصادر DNA او الجينومات المشاركة. وتحتاج العملية الى نواتج عدد من الجينات منها الانزيمات القاطعة للحوامض النووية سواء الداخلية Endonucleases او الخارجية Exonucleases وكذلك تحتاج الى انزيمات الكوثرة Polymerases والإنزيمات اللاحمة Ligases. وتحتاج العمليات الى البروتينات العامة منها بروتين rec A الناتج من جين rec A.

•  التأشب العام : وتشم استعمال او ربط DNA من الخلايا الواهبة والخلايا المستلمة الحاوية على توالي قواعد متجانسة ويمكن ان يحدث العكس بين الخلايا المستلمة والخلايا الواهبة في المناطق التي فيها تجانس ففي E. coli يكون ناتج الجين recA هو الاساس في عملية التأشب او التلاحم اضافة الى استعمال منتجات جينات اخرى.

• التأشب المتخصص Site-specific recombination : ويشمل تبادل DNA بين المصادر الواهبة والخلايا المستلمة ولكن من مواقع محددة من جينوماتها. وفي هذه الحالة لا داعي لوجود نواتج الجين recA. ومن امثلتها الواضحة اندماج العاثي λ في جينوم E. coli وكما موضح في الشكل (1).

شكل 1 : التأشب المتخصص يوضح اندماج العاثي λ ف جينوم العاثي E.coli

ويوضح الشكل احتواء جينوم العاثي على موقع الارتباط att على كروموسوم العاثي وجينوم E.coli التي تحوي على توالي متشابه يصل الى 15 نيوكلوتيد وهي التي يحدث فيها التأشب المعكوس. وتحاط منطقة التأشب بتواليات غير متشابهة. في العاثي يكون ناتج الجين int هو انزيم الاندماج Integrase الذي يكون لازما لعملية الدمج وادخال قطع من DNA الجديدة في الجينوم المستلم اثناء احداث الاستذابة، وناتج الجين ixs الذي يشفر لأنزيم الاستئصال Exocisionase الذي يكون ضروريا لاستئصال القطعة من الجينوم البكتيري التي ستزال لتوضع مكانها القطعة الجديدة. ويدخل العاثي λ في المنطقة الواقعة بين bio المسئول عن تخليق البايوتين و gal  المسئول عن استهلاك الكلاكتوز.

ويمكن ان يقسم التأشب بشكل اخر مثل.

•        التأشب المتجانس : يحصل في بعض جينومات البكتريا عندما يراد اعادة ترتيب موادها الوراثية وتشمل :

عمليات القلب المتخصصة Site – specific inversion : وقد درست هذه الظاهرة في بكتريا Salmonella وما تعانيه من تغير المستضدات السوطية، اذ تعاني البكتريا من تغير الطور وفيه يمكن للخلايا التعبير عن H1 او H2 والتي تكون مهمة من النواحي الصحية وكذلك التنميط والتصنيف.

•        التأشب غير المتجانس Illegimate recombination : تأشب غير صحيح او غير الشرعي : ويصف عمليات التأشب التي تحصل اثناء تكون تشكيلات وراثية من مواد وراثية بعيدة الأصول.

وهناك عملية تأشب مهمة وهي الخاصة بارتباط القافزات فكما ذكر سابقا ان هذه العناصر غير قادرة على التضاعف ما لم ترتبط بتركيب متضاعف مثل كروموسوم الخلية او البلازميدات، اضافة الى انها عناصر متحركة من مكان لآخر. ويتم ارتباط القافزات بشكل خاص وهي ليست من نوع التأشب العام لذلك لا تحتاج الى بروتين recA. وقد يتم انتقال القافز دون تضاعف او يتضاعف القافز وتنتقل نسخة منه الى الموقع الجديد.

تحويل الجين Gene conversion : وفيها يمكن المصول الى نشوء جين جديد من مجموعة جينات متشابهة ولكن غير فعالة او ناقصة او متضررة لتكون جين فعال وقد تشمل عمليات متعددة ومنها ادلاف الاكسونات Exon shuffling.

المصادر

الخفاجي , زهرة محمود (2008) . التقنية الحيوية الميكروبية (توجهات جزيئية ) . معهد الهندسة الوراثية والتقنية الحيوية . جامعة بغداد .