wabobatta

1 2 3 9

علم وراثة ما فوق الجينات- Epigenetics

مقدمة عن علم
Epigenetics

من المعروف ان الحمض النووي يحتوي على مخطط الكائن الحي بأكمله، وبناء على المعلومات الموجودة في هذا المخطط تؤدى كل خلية وظيفتها, و_طوال عمر الكائن الحي يجب قراءة المعلومات الوراثية بشكل صحيح لضمان نشاط الجينات في الوقت المناسب في الخلايا الصحيحة، وعند حدوث أي خلل في هذه العملية فإن الخلايا تكتسب هويات مختلفة يمكن أن تؤدي في النهاية لحدوث اضرار مختلفة مثل السرطان.

ما هو علم فوق الجينات

علمُ التخلق أو علم التخلق المتعاقب أو علم التخلق المتوالي (بالإنجليزية: Epigenetics) في الوراثة علم ما فوق الجينات هو العلم الذي يهتمّ بدراسة اختلاف السّمات الخلويّة والفيسيولوجية التي لا تحدث بسبب تغيّرات في سلسلة الحمض النوويّ (DNA) وبعبارةٍ أبسط، علم ما فوق الجينات هو الذي يدرس بشكلٍ رئيسيّ العوامل الخارجيّة والبيئيّة التي تنشّط أو تثبّط عمل الجينات، وتؤثّرعلى كيفيّة قراءة الخليّة للجينات. ومن هنا، فإنّ هذا العلم يسعى لوصف التعديلات الديناميكيّة في القدرة الكامنة لخليّة ما على النّسخ وهذه التعديلات قد تنتقل أو لا تنتقل بالوراثة، مع أنّ استخدام مصطلح “علم ما فوق الجينات” لوصف العمليّات التي لا تنتقل بالوراثة هو أمرٌ مثيرٌ للجدل

حيث يعزى التغيّرات في التعبير الجينيّ   genotype) ) والنمط الظاهريّ(phenotype)  حيث  تحدث لأسباب أخرى في علم ما فوق الجينات، ولهذا استُخدم مقطع (Epi) بمعنى: فوق ، أو حول

فوق جيني”  تعبير غير منظورنا للعديد من المفاهيم الچينية والتغيرات الوراثية، حيث تؤثر العوامل الفوق جينية في كيفية قراءة الخلية للجينات وبالتالي كيفية تصنيع البروتين.

هناك الية مختلفة للعوامل الموجودة فوق الجينات حيث تتحكم فى عمل الجينات متى تنشط ومتى تخمد فمثلا عملية DNA methylation) ) هى التى تعمل كمفتاح جزيئي لتنظيم النشاط الچيني بجانب تنسيق تخصص الخلية في الكائن الحي.

حيث نجد ان حدوث خلل فى قراءة المعلومات الوراثية الموجودة فى الحمض النووى تؤدى لاكساب الخلايا هويات مختلفة قد تؤدى لظهور امراض عديدة كالسرطان.

كما يشير المصطلح أيضًا إلى التغيّرات الوظيفيّة التي تحدث للمجموع الجينيّ (الجينوم( Genome  والتي لا تتضمّن تغييرًا في سلسلة النيوكليوتيدات، ومن الأمثلة على هذا النوع من التغيّرات:

 مَيثيلة الحمض النوويّ (DNA methylation)

والتعديلات على الهيستون (Histone modification)

 فكلاهما يعدّل كيفيّة تظهر الجينات (Gene expression) دون تعديل سلسلة الحمض النوويّ التابعة لها، وقد يُتَحكّم بمظهر الجينات عن طريق البروتينات  (repressor genes) التي ترتبط بالمواقع  (silencer regions) المتواجدة على سلسلة الحمض النوويّ (DNA)

 و تستمرّ هذه التغيّرات التخلّقية خلال انقسامات الخليّة طوال فترة حياتها، وقد تستمرّ أيضًا لعدّة أجيال حتى لو أنّها لم تتضمّن تغيّرات في تركيب سلسلة الحمض النوويّ (DNA) للكائن الحيّ،

وهناك  ثمّة عوامل غير جينيّة تسبّب تغيّرًا في سلوك أو طريقة تعبير الجينات نفسها.

د. وليد فؤاد ابوبطة

 

Nepenthes attenboroughii

هوأحد النباتات المهددة بالانقراض ويعرف ايضا بنبات الجرة, وهو من النباتات صائدة الحشرات, ولذا يمكن تصنيفه كنباتات اكلة اللحوم حيث يمكنها ايضا ان تصطاد الفئران,, وشجيراته قائمة، وغالباً ما تكون متسلقة, الأوراق متبادلة ومتحورة على شكل أبريق يصل طوله لحوالى 30 سم, ومحمولة في الوضع القائم على طرف الساق, ويوجد بداخلها كمية من السوائل التى تحتوي على إنزيمات هاضمة, ولها غطاء شمعي دائم له وظيفتين اساسيتين الأولى حماية الجرّة من ماء المطرالمتساقط, والثانية اجتذاب الحشرات لغدد الرحيق الموجودة في أسفل الجرّة, وتحاط حافة الجرّة بأضلاع بارزة تتدلى حوافّها الحادة للداخل، وتوجد غدد الرحيق بين هذه الأضلاع، وتتجلى قدرة الله فى هذا النبات حيث نجد أن الحافة ملساء ناعمة وكذلك الجزء الداخلي للجرة وبالتالى لاتوجد فرصة للحشرة في الوقوف والهروب من الجرة فتسقط داخل الفخ وتقع في السائل الموجود في الأسفل فتموت وتهضم وتتحول إلى غذاء سهل بالنسبة لهذه النباتات سبحانك ربي أبدعت في خلقك,

نبات يكتشف الالماس

Pandanus candelabrum

هو أحد النباتات مستديمة الخضرة,والتى جذبت انتباه علماء النبات حديثا, حيث اكتشفوا أنها لا تنمو الا على صخور بها مادة الكمبرليت ( وهى عبارة عن اعمدة من الصخور البركانية التى تمتد لمئات الامتار داخل باطن الارض وتحتوى على الالماس), وتتميز هذه النوعية من التربة بمحتواها الغنى من الماغنسيوم والبوتاسيوم والفوسفور, ويعد ذلك الاكتشاف هو العامل الرئيسى لجذب الانتباه لهذا النبات حيث سيساعد الجيولوجيين والباحثين عن الماس فى سهولة الوصول الى مبتغاهم من خلال البحث عن هذه الاداة الجديدة داخل الغابات الكثيفة مما سيساهم فى الحفاظ على هذه الغابات لحد كبير حيث سيتم البحث عن هذا النبات بدلا من تدمير مساحات كبيرة من الغابة للبدء فى الحفر والبحث عن الالماس, كما يمكن ان يكون هذا النبات هو أحد الادوات الجديدة التى ستساعد دول غرب افريقيا فى تحسين اقتصادياتها الى حد كبير بعد المعاناة التى تعرضت لها شعوبها خلال الفترة الماضية.

الموطن الاصلى :

                      تعد ليبيريا ومنطقة غرب افريقيا هى الموطن الاصلى لهذا النبات, حيث ينمو فى الغابات الرطبة الدافئة فى قلب القارة الافريقية, كما تنتشر انواع من نفس العائلة النباتية فى المنطقة من الكاميرون حتى السنغال, وهناك انواع شبيهة تتواجد فى غابات البرازيل ايضا.

الوصف النباتى:

                     يعتبر احد النباتات مستديمة الخضرة, وقد يصل ارتفاعه الى 7 متر تقريبا, واوراقه تشبه  الى حد كبير اوراق النخيل وان كانت اصغر حجما ,واقرب الى اوراق القصب ولكنها صلبة وحادة عنها, كما تتميز هذه النباتات بان لها جذور هوائية, عادة تنمو على حواف الانهار وفى الاماكن الرطبة الدافئة.

التكاثر:

           تتكاثر هذه الاشجار عادة بالبذور, ويفضل ان يتم نقع البذور فى الماء لمدة 24 ساعة قبل الزراعة لتحسين وزيادة نسبة الانبات.

أهم استخدامات هذه النباتات :

                                               بالطبع بعد هذا الاكتشاف المثير لقدرة هذا النبات على تحديد موقع وجود الصخور الحاملة للماس فسيكون هو الاستخدام الرئيسى, ولكن هناك استخدامات اخرى منذ زمن طويل لهذا النبات من جانب السكان المحليين حيث يتم استخدام الاوراق فى صناعة السلال والادوات البسيطة, وتستخدم الاوراق الجافة لتغطية المنازل بها بعد جفافها, كما تستخدم الثمار كغذاء فى مناطق انتشارها, لذا فيقوم السكان بزراعتها فى الاماكن الرطبة حول قراهم كاحد مصادرالغذائية.

د. وليد فؤاد أبوبطة

Rafflesia arnoldii زهرة الجثة

زهرة الجثة

Corpse Flower

Rafflesia arnoldii

parasitic flower

Rafflesia arnoldii

هى احد اغرب النباتات على مستوى العالم وهى من الانواع المهددة بالانقراض,

,ليس لها اوراق اوسيقان حيث تنمو على جسم النبات العائل ”  Rafflesiaceae “   وهى أحد نباتات  عائلة

    ,وتعد هذه الزهرة اكبر زهرة على مستوى العالم, حيث يصل قطرها لحوالى متر تقريبا فى حين يبلغ وزنها حوالى 11 كجم

وعلى عكس باقى الازهار فان هذه الزهرة تتميز برائحة كريهة اقرب ما تكون لرائحة اللحم المتعفن لذا فان تسميتها بزهرة الجثة اقرب ما يكون لرائحتها

الموطن الاصلى:

تعد اندونيسيا وجزر بورنيو, وسومطرة, وماليزيا ,والفلبين الموطن الاصلى لهذا النبات

كما تم اعتماد هذه الزهرة كاحد الزهور الوطنية الاندونيسية بموجب قرار رئاسى صدر فى عام 1994.

 , وهذه الزهرة عبارة عن نبات متطفل ينمو فى الغابات المطيرة  فى اندونيسيا وماليزيا

وهذه النباتات نادرة جدا و يصعب العثور عليها حيث تحتاج براعمها عدة أشهر للنمو، و لا تعيش الزهرة المتفتحة سوى بضعة أيام حيث تختفي في أيام معدودة ,والنباتات أحادية الجنس لذا فان عملية التلقيح عملية مهمة ولا تحدث الا نادرا عند وجد الازهار المذكرة قريبة من الازهار المؤنثة,وتتكون الزهرة من 5 بتلات فقط

Corps Flower

التلقيح والتكاثر:

                   يتم التلقيح بواسطة الحشرات التى تنجذب للروائح التى تفرزها الازهار, وتختلف هذه النباتات عن غيرها بان رائحة ازهارها كريهة جدا فلا تجذب الا الذباب وبعض انواع الخنافس, وبعد التلقيح تنتج النباتات اجسام دائرية قطرها يصل لحوالى 15 سم, مليئة بمادة ناعمة تتوسطها آلاف البذور الصلبة المغلفة التي تأكلها الحيوانات المختلفة وتقوم بتوزيعها فى انحاء الغابات المطيرة.

ويعتبر النبات عبارة عن زهرة فقط فهى احد النباتات المتطفلة ولا يوجد لها أغصان أو أوراق و لا يوجد  بها كلوروفيل, لذا فان النباتات العائلة لها تعد مصدر المغذيات المختلفة والماء لها والزهرة عبارة عن 5 بتلات فقط, ويحتوى قلب الزهرة على العديد من الاشواك.

” ونظرا لان الزهرة تفرز رائحة قوية كرائحة اللحم المتعفن فقد أطلق عليها  اسم زهرة الجثة “

الظروف المناخية:

                  . تحتاج هذه الزهرة لتوفرحرارة عالية ورطوبة مستمرة طوال العام

اعداد

د. وليد فؤاد ابوبطة

 

 

 

نباتات مهددة بالانقراض

عزيزى القارىء نتناول فى هذه السلسلة من المقالات بعض الانواع النباتية المهددة بالانقراض فى صمت بالغ وبدون الاهتمام الكافى كمثيلتها من الفصيلة .الحيوانية

    “ونبدا اليوم بالحديث عن نبات الابريق او “الجرة

نبات ابريق  اتنبره

Nepenthes attenboroughii

 

هوأحد النباتات المهددة بالانقراض ويعرف ايضا بنبات الجرة, وهو من النباتات صائدة الحشرات, ولذا يمكن تصنيفه كنباتات اكلة اللحوم حيث يمكنها ايضا ان تصطاد الفئران,, وشجيراته قائمة، وغالباً ما تكون متسلقة, الأوراق متبادلة ومتحورة على شكل أبريق يصل طوله لحوالى 30 سم, ومحمولة في الوضع القائم على طرف الساق, ويوجد بداخلها كمية من السوائل التى تحتوي على إنزيمات هاضمة, ولها غطاء شمعي دائم له وظيفتين اساسيتين الأولى حماية الجرّة من ماء المطرالمتساقط, والثانية اجتذاب الحشرات لغدد الرحيق الموجودة في أسفل الجرّة, وتحاط حافة الجرّة بأضلاع بارزة تتدلى حوافّها الحادة للداخل، وتوجد غدد الرحيق بين هذه الأضلاع، وتتجلى قدرة الله فى هذا النبات حيث نجد أن الحافة ملساء ناعمة وكذلك الجزء الداخلي للجرة وبالتالى لاتوجد فرصة للحشرة في الوقوف والهروب من الجرة فتسقط داخل الفخ وتقع في السائل الموجود في الأسفل فتموت وتهضم وتتحول إلى غذاء سهل بالنسبة لهذه النباتات سبحانك ربي أبدعت في خلقك,

وتوجد عدة انواع من هذا النبات فمنها ما ينمو فى الغابات الرطبة والمستنقعات المنتشرة في أستراليا,

كما يوجد نوع اخر منها ينمو على قمة جبل فيكتوريا بالفلبين, ولا يوجد الا بعض المئات فقط من هذه النوعية من النباتات فى كلا المنطقتين.

لذا يجب الحرص على اكثار هذه النباتات ونشرها فى الاماكن الملائمة لنموها فى ارجاء العالم لما لها من اهمية بالغة  فى حفظ التنوع البيولجى فى العالم.

د. وليد ابوبطة

التقنية المغناطيسية ما لها وما عليها

التقنية المغناطيسية ما لها وما عليها

تعد التقنية المغناطيسية من التقنيات الواعدة التي يمكن أن تستخدم في التغلب على العديد من المشاكل التى تواجه القطاع الزراعى, مثل عدم وجود كميات كافية من المياه الصالحة للرى, ارتفاع اسعار بذور التقاوى (الهجن), والتى يتطلبها التوسع المضطرد فى المجال الزراعى لمواكبة الطلب العالمى المتزايد على الغذاء فى ظل الزيادة السكانية المتوقعة بحلولتعد التقنية المغناطيسية من التقنيات الواعدة التي يمكن أن تستخدم في التغلب على العديد من المشاكل التى تواجه القطاع الزراعى, مثل عدم وجود كميات كافية من المياه الصالحة للرى, ارتفاع اسعار بذور التقاوى (الهجن), والتى يتطلبها التوسع المضطرد فى المجال الزراعى لمواكبة الطلب العالمى المتزايد على الغذاء فى ظل الزيادة السكانية المتوقعة بحلول 2050 حيث سيصل سكان العالم لحوالى 9 مليار نسمة, مما يتطلب زيادة انتاج الغذاء على مستوى العالم بحوالى 60 في المائة من الانتاج الحالى لسد احيتاجات البشرية. وتستخدم التقنية المغناطيسية بعدة طرق لتحسين الانتاج الزراعى سواءا بمعاملة البذور والشتلات, أو معالجة مياه الرى والأراضى المتأثرة بالملوحة, حيث تستخدم فى زيادة انبات البذور, وتحسين نمو الشتلات. ويعد الاستخدام الاكثر انتشارا للتقنية المغناطيسية فى المجال الزراعى هو استخدامها فى معالجة مياه الرى لزيادة كفائتها واتاحة الفرصة لاستخدام مصادر المياه المتاحة حتى من المياه منخفضة الجودة, وكذلك معالجة ملوحة التربة. حيث سيصل سكان العالم لحوالى 9 مليار نسمة, مما يتطلب زيادة انتاج الغذاء على مستوى العالم بحوالى 60 في المائة من الانتاج الحالى لسد احيتاجات البشرية. وتستخدم التقنية المغناطيسية بعدة طرق لتحسين الانتاج الزراعى سواءا بمعاملة البذور والشتلات, أو معالجة مياه الرى والأراضى المتأثرة بالملوحة, حيث تستخدم فى زيادة انبات البذور, وتحسين نمو الشتلات. ويعد الاستخدام الاكثر انتشارا للتقنية المغناطيسية فى المجال الزراعى هو استخدامها فى معالجة مياه الرى لزيادة كفائتها واتاحة الفرصة لاستخدام مصادر المياه المتاحة حتى من المياه منخفضة الجودة, وكذلك معالجة ملوحة التربة.

1 2 3 9