🔵 ملزمة الثامنة الوراثة

Gene mutation ملخص

مقدمة عن الcodon : هو رمز من ثلاث قواعد نيتروجينية موجودة بالmRNA والي تعطي الاوامر المحدد للamino acids حتى تترتب بالشكل الي يكون البروتينات، هذا الرمز الثلاثي بالاساس مستنسخ من الDNA من خلال تكوين القواعد النتروجينية المقابلة للقواعد الموجودة بالDNA بعملية الtranscription
لكن بالنهاية، مصطلح الcodon يطلق على الرمز الموجود على الmRNA، عدنا اربع قواعد نتروجينية ( A , U , G , C ) يتكون منها 61 رمز يضيف حامض اميني و 3 رموز (stop codon ) توقف عملية تصنيع البروتين.

هسه نجي لموضوعنا، gene mutation هو ببساطة تغير بواحد او اكثر من هاي القواعد النتروجينية، هذا التغير مو بسيط ابدًا، لان اي تغير بالرمز راح يعطي حامض اميني مختلف وبالتالي بروتين مختلف وبالنهاية راح يؤثر على الوظيفة بشكل كامل.
نقسمه بحسب طريقة حدوث الطفرات الى :

1 - Base substitution :
يحصل لما احد القواعد النتروجينية تُستبدل بواحدة اخرى، قد تكون من نفس الصنف ونسميها transition او من صنف مختلف ونسميها transversion
*ملاحظة/ purine = A & G
Pyrimidine = C & T

هذا النوع نقسمه فرعيًا:
A - silent mutation :
هذا راح يغير احد القواعد النتروجينية لكن بدون تأثير، لانه راح يعطي codon مختلف لكن لنفس الحامض الاميني( توجد احماض امينة لها اكثر من كود مختلف )

B - Missence mutation
هذا النوع راح يغير باحد القواعد ويعطي حامض اميني مختلف وبالتالي يؤثر على وظيفة البروتين بشكل سلبي.
مثال الطفرة الي تحدث لبروتين beta globin والي تؤدي الى sickle cell anemia

C - sense mutation
تغير باحد القواعد، راح يحول الرمز من stop codon الى رمز يعطي حامض اميني، ف يتكون بروتين اطول من المُفترض.

D - nonsense mutation
عكس الsense, تغير يحول الرمز من مُعطي لحامض اميني الى رمز توقف stop codon ف يعطي بروتين(سلسلة بولي ببتايد ) اقصر

ويؤدي الى حالة مرضية، مثل خلل بتخثر الدم

E - Splice site muation

*introns : mRNA تسلسل موجود على ال
غير مفيد بعملية تصنيع البروتين ف يتم التخلص منه بعد الtranscription
* exon : تسلسل مفيد بكلا العمليتين ويتم الاحتفاظ به

هذا النوع من الطفرات، راح يؤثر على موقع الintron وexon ، ف احتمال هذا التأثير يُبقي intron كان المفروض يتم التخلص منه
او يتخلص من exon كان من المفترض الاحتفاظ به

الحالة المعروفة لهذه الطفرة هي cystic fibrosis :
راح يحدث تغير بالقواعد النتروجينية يؤدي الى عدم التخلص من intron, وهذا راح يزيد من حجم البروتين المتكون والي المفروض يكون اقل، فهذا راح يعيق وصوله لموقعه الطبيعي بغشاء الخلية حتى يتم التخلص من الاملاح، بالتالي راح يتراكم الكلوريد بالخلية ويدخل الماء بكثرة للداخل، ويسبب جفاف وزيادة المادة المخاطية بالخارج.

2 - base deletion :
هو حذف واحدة او اكثر من القواعد، وتسبب حالات مرضية

3- base insertion
اضافة قاعد او اكثر للتسلسل الخاص بالجين، وله حالة مرضية مثل gaucher disease

✳️ by: مصطفى عبد الكريم دفعة 55

#Genetics_56

🔵 ملزمة التاسعة الوراثة
Gene repair ( idk ملخص او شرح )


مبدئيًا هي العملية الي تتعرف بها الخلية على الضرر بجزيئة الDNA وبالتالي تقوم باصلاحه.
- معدل اصلاح الخلايا لضرر الDNA يعتمد على ٣ امور / نوع الخلية، عمر الخلية، والظروف الخارجية المحيطة بيها.
- اذا تراكمت كمية كبيرة من الاضرار بالDNA بدون قدرة الخلية على اصلاحها راح يصير احد الاحتمالات الثلاث :
1 - تدخل الخلية بحالة سكون أبدية senescence
2 - تقتل نفسها بنفسها apoptosis
3 - تنقسم بشكل غير منظم وتصبح خلية سرطانية

- مثل ما نعرف الDNA متكون من sugar و phosphate والاثنين نسميهن backbone
بالاضافة الى الbases ( القواعد النتروجينية )
*معظم الضرر الي يصيب الDNA يكون بالقواعد
- معدل الاصلاح الف الى مليون ضرر جزيئي لكل خلية كل يوم.


بالنسبة لاسباب الضرر راح تنقسم قسمين
A - Endogenous : الضرر الي يجي من العمليات الخلوية الطبيعية، وامثلته
1 - Oxidation of bases : القواعد النتروجينية تتأكسد بالتالي تأثر على التركيب العام، وسببها جزيئات اوكسجين عالية التفاعل
2 - Alkylation of bases ( mythylation ) :
اضافة مجموعة مثيل (CH3) الى القاعدة
3 - Hydrolysis of bases : تحلل القواعد
Deamination : ازالة الاحماض الامينية
Depurination : purineازالة ال
Depyrimidation : pyrimidineازالة ال

4 - mismatch of bases :
خطأ يصير بعملية الDNA replication لما انزيم DNA polymerase يضيف قاعدة خاطئة ( غير مقابلة ) بالشريط الجديد
B - exogenous : اسباب خارجية
1- UV-B light :
راح يسبب التصاق اثنين pyrimidine متجاورات ( T and C ) ويكون pyrimidine dimer , ونسميه تأثير مباشر على الDNA
2 - UV-A light :
يكون جذور حرة ( free radicals ) تؤثر بشكل غير مباشر.
3 - ioninzing radiation : يسبب كسر DNAبشريط ال
4 - thermal disruption : ارتفاع الحرارة depurinationيسبب زيادة بمعدل ال
وكسر باحد اشرطة الDNA
5 - industrial chemicals :
امثلتها : vinyl chloride , hyrdogen peroxide , hydrocarbons in smoke



DNA repair mechanisms : نوعين من التصليح مذكورة بالمنهج
A - Direct reversal :
هذا النوع راح يعكس الضرر كيميائياً بمساعدة الانزيمات، بدون الحاجة الى template ( راح نعرف معناها بالنوع الثاني ) وهذا النوع من التصليح خاص بالضرر الي ما يشمل الbackbone, عدنه مثالين عنه :
1 - اصلاح الpyrimidine dimer الي سبق وان ذكرناه، راح يتم عن طريق عملية نسميها photoreactivation process بمساعدة انزيم photolyase الي راح يرجع القواعد الملتصقة الى وضعها الطبيعي.
هذا النوع من الاصلاح ما موجود عند البشر، لكن بالبشر ايضاً يتكون pyrimidine dimer ويتم اصلاحه عن طريق endonuclease enzyme
2 - mythylation of guinine : وجود Gمجموعة مثيل بمرتبطة بالقاعدة
يتم ازالة هاي المجموعة بواسطة بروتين methyl guinine methyltransferase ( MGMT )

B - single-strand damage :
بهذا النوع احد خيوط الDNA راح تكون متضررة، ف نستعمل الخيط الآخر ك مرجع ( template ) لاصلاح الخيط الآخر ... وانواعه :
1 - base excision repair :
خاص بالضرر الي يصير القواعد، يقوم باصلاح 1 الى 5 قواعد بنفس الوقت، ومخصص للضرر الناتج عن الoxidaton, alkylation, hydrolysis (deamination )
العملية راح تتم بمساعدة اربع انزيمات :
- DNA glycosylase : يزيل القاعدة المتضررة
- endonuclease : يسوي قطع بآصرة (backboneالفوسفات ( الي تربط ال
- DNA polymerase : يقوم باعادة تخليق القطع الي تم ازالتها
- DNA ligase : يقوم بربط التركيبة الكاملة

2 - nucleotide excision repair
خاص بالضرر الي يصير بمجموعة الnucleotide كلها ( sugar + phosphate + base ) ويصلح 30 مجموعة بنفس الوقت
مخصص بالضرر الي يحدث نتيجة UVB in sunlight, chemical carcinogens, oxidative damage

خطواته كالتالي:
- endonuclease enzyme يتعرف على الضرر
- helicase enzyme يقوم بشق قطعة المتضرر DNAكبيرة من خيط ال
- DNA polymerase يعيد تخليق هاي القطعة
- DNA ligase يربط الخيط بالكامل

3 - mismatch repair :
ذكرنا ان هذا الخطأ يحدث بالreplication بسبب انزيم الDNA polymerase لكن هذا الانزيم نفسه يصلح خطأه، عنده القابلية يسوي مراجعة للخيط الي كوّنه ويستبدل القواعد الخاطئة



الحالة المرضية : xeroderma pigmentosum
تتنتج عن طريق خلل بانزيم endonuclease الي يزيل الpyrimidine dimer بالتالي راح يبقى الضرر بدون علاج، ويسبب جفاف بالجلد، تقرح بالقرنية، واورام جلدية .. وعادة يموت المصابون قبل سن ال30
نوع المرض الوراثي : autosomal recessive

✳️ by: مصطفى عبدالكريم دفعة 55

#Genetics_56

🛑 ملزمة الوراثة 6
🔵 شرح تجربة Griffith
https://youtu.be/RVsS9u8MaBw

🔵 شرح تجربة
Avery, McCarty, and MacLeod,

https://youtu.be/9jL96-W8Cvc

#Genetics_56

تجربة كرفث
تفسيرها شنو
ان هذا العالم جاب بكتريا من سلالتين وحده s جانت ناعمه لان فوكاها غشاء +قاتلة جانت يعني الي تصيبه تموته والثانية R جانت خشنه لان نا بيها غشاء + غير قاتله يعني الجهاز المناعي يكدر يقتلها ونتخلص منها
المهم اجا ضرب بكتريا s بالفار ماتت (هذا الشي طبيعي لان البكتريا قاتلة )
ضرب بكترياR بالفار ما ماتت (شي طبيعي لان السلاله غير قاتلة )
راح جاب نار وقتل بكتريا s يعني صارت هسه غير قاتلة لان حرارة كتلتها وضربها بالفار وما مات (اوكي ماكو شي جديد لان الحرارة قتلت البكتريا)
جاب بكتريا s الي قتلها بالحرارة وخبطها ويا بكتريا R
المتوقع : ان ما تموت الفار لان بكتريا s انقتلت بالحرار وراحت فعاليتها واصبحت غير قاتلة + بكتريا R هيه من الاصل مو قاتلة
لكن انصدم وشاف ان الفار مات من خبط البكتريا
ف كال لابد وجود مادة انتقلت من بكتريا S الى بكتريا R وحلها الى قاتله
الى هنا يخلص استنتاج كريفث بدون ما يعرف شنو الي انتقل

🛑🛑
بعدين اجا ايفري وجماعته
كالوا يا ترى شنو الي انتقل من S الىR وسواها قاتلة ؟!
فكاموا يسحبون مادة بعد مادة من S
شالوا البروتين ما صار شي
شالوا RNA نفس الشي
الى ان شالوا DNA منها وما مات الفار ف كالوا اذن الDNA هيه المادة الي جانت تنتقل هذا يعني ان DNA هيه المادة الوراثة
وشكرا

✳️ by: احمد ثابت دفعة 55

#Genetics_56

Transcription شرح✳️
🔵 ملزمة 7 الوراثة

اول شي لازم نعرفه ان هوه عملية تصنيع mRNA من DNA علمود بعدين من mRNA نصنع امينو اسد وبالتالي ينتج بروتين
تعالوا نشوف شلون راح تصير
اول شي الDNA مو ملتوي راح يفك التواءه يعني يصير مثل المسطرة وينقسم بالنص (هوه مو خيطين فراح ينفصلن عن بعض )
اول شي نقسمها ٣ مراحل
Initiation
راح يجي انزيم اسمه RNA polymeraes وعوامل مساعده ترتبط ويا خيط DNA بمنطقة اسمهاpromoter region الي تعتبر بدايه الاستنساخ
هذا الانزيم يمشي ع الخيط ويصلح خلفه يعني المنطقة الي يستنسخها يرجع يصلحها (يربطها بالخيط الثانيى)وراح يمشي ويستنسخ
Elongation stage
نفس الانزيم راح يجمع النيوكلوتدايد الي استنسخهن ع شكل mRNA طويل
خلال عملية الاستنساخ ما يقارب ٣٠ الى ٥٠ نيوكليوتدايد يضاف(يستنسخ) بالثانية الواحده
Termination
بعدين يوصل هذا الانزيم (RNA polymeraes )لنهاية الاستنساخ عند منطقة اسمها (terminator region )
وهيج حصلنا عmRNA من DNA هسه يرجع DNA لوضعه الطبيعي
المحصله ان mRNA الي سويناه يحتوي من 5000 الى 200,000 نيوكليوتدايد
طبعا العملية كلها جاي تصير داخل النواة

زين هذا mRNA خطية بعده صغير هستو نولد فسموه pre-mRNA زين منين يتكون
يتكون من مناطق اسمها introns ومناطق اخرى اسمها exon هذا المنطقتين هنه يكونن pre-mRNA
اول شي بعد ولادة mRNA(الي سميناهpre-mRNA) يمر بعمليتين
اولا:processed
من خلال اضافة الكوانين G بالقطب 5 الي هوه نفسه راح يرتبط بيه الرايبوسوم علمود يترجمه
من يضيف الكوانين راح يجذب انزيم يقوم بإضافة CH3
والقطب 3 راح يتكون من ٣٠ الى ١٠٠ A نيوكليوتدايد راح نسميه A tail
العملية الثانية :spliced يعني تقطيع
راح نحذف كل مناطق introns ويبقى بس exon
هسه هنا صار عندي mature-mRNA يعني mRNA ناضج وكامل راح يغادر النواة ويدخل للسايتوبلازم علمود يترجم


ملاحظة : بعض الامراض الوراثية تكون بسبب عدم التقطيع الصحيح منها مرض B-thalassemia

✳️ by : احمد ثابت دفعة 56
#Genetics_56