تلاشي الحواجز الوراثية تحت ظروف الاجهاد

ان الاجهادات تؤدي الى اختلاط الانواع والسلالات والتي تكون مفيدة او ضارة في بعض الأحيان اعتمادا على التوجه الذي ستعمل فيه الاحياء.

ففي الخلايا الطبيعية تعد انظمة R/M الخط الدفاعي الأول امام الجينات الغريبة، فتنشط فيها انزيمات القطع الداخلية وتقوم بتقطيع البلازميدات وقطع DNA الغريبة ما لم تكون محورة بما فيه الكفاية للهروب من تأثير هذه الانزيمات.

ومن جهة ثانية تنتج بعض البلازميدات الاقترانية تثبط هذه الانزيمات وتسمى Ard بواسطة الجينات ardC , ardB , ardA ، وهي تثبط انزيمات النظام R/M التي تشفر لها بجينات كروموسومية ولكن البروتينات لا تثبط انزيمات القطع من النصف الثاني والثالث التي يشفر لها بالبلازميدات. والبروتينات المضادة ArdB , ArdA المنتجة من قبل البلازميد pKM101 يمكن السيطرة عليها في المراحل الأولى من عملية التزاوج وكذلك بواسطة استجابة الاستغاثة، اذ ان ممهدات هذه الجينات تحوي على SOS box الذي يرتبط بالبروتين الكابح LexA.

اما تحت ظروف الاجهاد فتخفف البكتريا من فعالية R/M اذ يحصل تعطي مؤقت خاصة بالصدمة الحرارية اضافة الى غيرها من الظروف ولذلك يلاحظ ان الخلايا المجهدة يزداد نمو العاثيات فيها الى ⁴10-³10 (خاصة عند حصول استجابة الاستغاثة) وكذلك تزداد قابلية انتقال البلازميدات الى 4 اضعاف دون حصول تغير في موادها الوراثية، وتخفيف فعالية R/M يكون عادة وقتي وآني.

اما الخط الدفاعي الثاني فهو نظام MMR (Mismatch repair) ويشكل حاجزا امام انتقال جينات الكروموسوم بين الانواع ويحافظ على هويتها الوراثية، اذ يمنع تأشب وتبادل قطع DNA التي تكون توالياتها بعيدة، فبروتيناته mutS , mutL ترتبط الى المناطق غير المتماثلة من المزدوجات المتباينة Heteroduplexes المتكونة من اشرطة بعيدة الاصول ويمنع حدوث التأشب المتجانس، وبما ان الاجهاد يؤدي الى تعطيل مؤقت للـ MMR فان ذلك يؤدي الى حدوث تبادل في الاشرطة والمواد النووية بين الانواع.

ويمكن ان تزداد عملية انتقال الجينات وتبادلها بين الانواع بزيادة استجابة الاستغاثة، لذلك فان الاستجابة القوية التي تحدث في جزء من المزروع والتي تكون عادة محبطة من حيث فعالية MMR فان التبادل يتخطى الحواجز كما في خلط مزارع من E. coli و Sal. enterica ووضعها تحت ظروف اجهاد.

المصادر

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