معلومة

المحاضرة 16: دورة الخلية وتقسيم الخلية - علم الأحياء

المحاضرة 16: دورة الخلية وتقسيم الخلية - علم الأحياء



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

المحاضرة 16: دورة الخلية وتقسيم الخلية

المحاضرة 1: مقدمة

قم بتنزيل الفيديو من iTunes U أو Internet Archive.

المواضيع التي تمت تغطيتها: مقدمة

المدربون: البروفيسور روبرت أ. واينبرغ

المحاضرة 10: Molecular Biolo.

المحاضرة 11: Molecular Biolo.

المحاضرة 12: Molecular Biolo.

المحاضرة 13: تنظيم الجينات

المحاضرة 14: Protein Localiz.

المحاضرة 15: الحمض النووي المؤتلف 1

المحاضرة 16: الحمض النووي المؤتلف 2

المحاضرة 17: الحمض النووي المؤتلف 3

المحاضرة 18: الحمض النووي المؤتلف 4

المحاضرة 19: دورة الخلية / الإشارة.

المحاضرة 26: الجهاز العصبي 1

المحاضرة 27: الجهاز العصبي 2

المحاضرة 28: الجهاز العصبي 3

المحاضرة 29: الخلايا الجذعية / استنساخ.

المحاضرة 30: الخلايا الجذعية / استنساخ.

المحاضرة 31: Molecular Medic.

المحاضرة 32: Molecular Evolu.

المحاضرة 33: Molecular Medic.

المحاضرة 34: الإنسان متعدد الأشكال.

المحاضرة 35: الإنسان متعدد الأشكال.

كما سأجادل مرارًا وتكرارًا اليوم ، فقد أصبح علم الأحياء علمًا على مدار الخمسين عامًا الماضية. ونتيجة لذلك ، يمكننا التحدث عن بعض المبادئ الأساسية. يمكننا التحدث عن بعض القوانين ثم البدء في تطبيقها على مشاكل بيولوجية مثيرة جدًا للاهتمام.

ولذا فإن استراتيجيتنا العامة في هذا الفصل ، كما كانت في الماضي ، هي قضاء النصف الأول تقريبًا من الفصل الدراسي في الحديث عن القوانين والقواعد الأساسية التي تحكم جميع أشكال الحياة البيولوجية على هذا الكوكب. ويمكنك أن ترى بعض الأنواع المحددة من المشاكل ، بما في ذلك مشكلة السرطان ، وكيف تبدأ الخلايا السرطانية في النمو بشكل غير طبيعي ، وكيف تتكاثر الفيروسات ، وكيف يعمل الجهاز المناعي ، وكيف يعمل الجهاز العصبي ، والخلايا الجذعية وكيف تعمل و تأثير على علم الأحياء الحديث ، والطب الجزيئي ، وأخيراً ربما مستقبل علم الأحياء وحتى جوانب معينة من التطور. حقيقة الأمر هي أننا نفهم الآن الكثير من هذه الأشياء بطرق لم يكن من الممكن تصورها قبل 50 عامًا. والآن يمكننا أن نبدأ الحديث عن أشياء لم يكن الناس يحلمون بها قبل 50 عامًا. عندما أخذت هذه الدورة التدريبية ، وأخذتها في عام 1961 ، لم نكن نعرف حوالي 80٪ مما نعرفه الآن. لا يمكنك قول ذلك عن الميكانيكا في الفيزياء ، لا يمكنك قول ذلك عن نظرية الدوائر في الإلكترونيات ، ولا يمكنك قول ذلك ، بالطبع ، عن الكيمياء.

وأنا أذكر ذلك لكم ببساطة لأن هذا المجال قد تغير بشكل كبير على مدى العقود الأربعة التالية. لن أخبرك ما هي الدرجة التي حصلت عليها في 7. 1 لأنني إذا كنت سأفعل ذلك ، وقد تخرجه مني لاحقًا في الفصل الدراسي ، فمن المحتمل أنك لن تظهر مرة أخرى في المحاضرة.

ولكن على أي حال ، يرجى العلم أن هذه كانت منطقة تخمر هائل. والسبب في حدوث هذا التخمر الهائل هو اكتشاف واتسون وكريك في عام 1953 لهيكل الحلزون المزدوج للحمض النووي. في العام الماضي ، قلت إننا كنا قريبين جدًا من هذا الاكتشاف لدرجة أن كل من واطسون وكريك لا يزالان على قيد الحياة ومعنا ونشطان في التمثيل الغذائي ، وأكثر من 50 عامًا ، حسنًا ، بعد 50 عامًا بالضبط من الاكتشاف. للأسف ، قبل عدة أشهر ، توفي فرانسيس كريك جيدًا في الثمانينيات من عمره ، وهو أحد الشخصيتين ، ولذلك لم يعد معنا. لكني أريد أن أثير إعجابك بفكرة أنه بعد 200 عام من الآن ، سنتحدث عن واتسون وكريك بنفس الطريقة التي يتحدث بها الناس عن إسحاق نيوتن من حيث الفيزياء. وسيكون ذلك لأننا بدأنا فقط في إدراك تداعيات هذه الثورة الهائلة التي نتجت عن اكتشافهم. هذا هو مجال البيولوجيا الجزيئية وعلم الوراثة والكيمياء الحيوية الذي غيّر تمامًا تصوراتنا لكيفية تنظيم الحياة على الأرض.

الكثير من البيولوجيا التي ربما تكون قد تعرضت لها حتى الآن كان علمًا وصفيًا للغاية. ربما تكون قد تلقيت دورات في المدرسة الثانوية حيث كان عليك حفظ أسماء الكائنات الحية المختلفة ، حيث كان عليك أن تفهم كيف تم تنظيم السلالات التطورية ، حيث كان عليك أن تتعلم أسماء العضيات المختلفة ، وكان هذا علم الأحياء بالنسبة لك وهو مجال حفظ. ونقطة واحدة نود أن نعيدها إلى المنزل في هذا الفصل الدراسي ، ونأمل أن نجح في ذلك ، وهي فكرة أن علم الأحياء قد حقق الآن تماسكًا منطقيًا وعقلانيًا يسمح لنا بصياغة مجموعة كاملة من القواعد التي تشرح كيفية تنظيم جميع أشكال الحياة على هذا الكوكب. لم يعد الأمر مجرد مجموعة من الحقائق المختلطة. في الواقع ، إذا أتقن المرء هذه المبادئ الجزيئية والجينية ، فيمكنه من حيث المبدأ أن يفهم عددًا كبيرًا من العمليات الموجودة في المحيط الحيوي ويبدأ في تطبيق علم الأحياء الجزيئي على حل المشكلات الجديدة في هذا المجال.

إحدى الأفكار المهمة التي سنشير إليها مرارًا وتكرارًا في هذا الفصل الدراسي هي حقيقة أن العديد من السمات البيولوجية التي نمتلكها الآن قد تم تطويرها بالفعل منذ وقت طويل جدًا في وقت مبكر من بداية الحياة على هذا الكوكب. لذلك إذا نظرنا إلى تاريخ الأرض ، هنا يتم إعطاء تاريخ الأرض على أنه 5 مليارات سنة ، وهذا واضح بالآلاف. من المحتمل ألا تكون الأرض بهذا العمر.

ربما مرت 4.5 أو 4 أو 3 مليارات سنة ولكن ، على أي حال ، كان هذا هو الوقت الذي تجمع فيه الكوكب لأول مرة ، على حد علمنا.

يعتقد المرء أنه ربما لم تكن هناك حياة على مدى النصف مليار سنة الأولى ، ولكن بعد نصف مليار سنة ، وهو وقت كثير للتأكد ، بدأت بالفعل تظهر آثار لأشكال الحياة على سطح هذا الكوكب. وهذا بحد ذاته شهادة غير عادية ، شهادة على كيفية حدوث العمليات التطورية. لا نعرف عدد الكواكب الموجودة في الكون حيث حدثت أشياء مماثلة.

ولا نعرف ما إذا كان الحل الذي توصلت إليه أنظمة الحياة الأخرى في أماكن أخرى من الكون ، والذي قد نكتشفه أو لا نكتشفه أبدًا ، هو الحلول المماثلة لتلك التي تم التوصل إليها هنا.

من الواضح ، على سبيل المثال ، أنه إلى الحد الذي يحكم فيه التطور الدارويني تطور أشكال الحياة على هذا الكوكب ، فإنه ليس من صنع الأرض. التطور الدارويني هو منطق ينطبق على جميع أشكال الحياة وجميع النظم الحيوية التي قد تكون موجودة في الكون ، حتى تلك التي لم نكتشفها.

ومع ذلك ، هناك حلول محددة تم التوصل إليها أثناء تطور الحياة على الأرض والتي قد تكون خاصة بالأرض.

هيكل الحلزون المزدوج للحمض النووي.

استخدام الريبوز في الديوكسيريبوز. اختيار الأحماض الأمينية لصنع البروتينات. وهذه الحلول المحددة قد لا تكون عالمية.

سواء كانت عالمية بمعنى أنها موجودة في جميع أشكال الحياة عبر الكوكب ، فإن الحقيقة هي أن العديد من الحلول الكيميائية الحيوية والجزيئية الممثلة في خلايانا اليوم ، هذه الحلول ، تم حل هذه المشاكل بالفعل 2 و 3 مليارات سنين مضت. وبمجرد حلها ، تم الاحتفاظ بها وحفظها دون تغيير تقريبًا خلال 2 أو 3 مليارات سنة. وهذه الدرجة القوية من الحفظ تعني أنه يمكننا البدء في اكتشاف ماهية هذه المبادئ في وقت مبكر في تطور الحياة على هذا الكوكب والبدء في تطبيقها على جميع أشكال الحياة الحديثة.

من وجهة نظر التطور ، جميع الحيوانات تقريبًا متطابقة من حيث الكيمياء الحيوية وعلم وظائف الأعضاء.

إن البيولوجيا الجزيئية لجميع الخلايا حقيقية النواة ، أي جميع الخلايا التي تحتوي على نوى ، هي نفسها تقريبًا.

وبالتالي ، لن نركز كثيرًا في هذه الدورة في هذا الفصل الدراسي على أنواع معينة ولكن بدلاً من ذلك نركز على المبادئ العامة التي من شأنها أن تسمح لنا بفهم الخلايا والأنسجة والعمليات الفسيولوجية التي تنطبق على جميع الأنواع الموجودة على السطح. من الكوكب. دعنا فقط ننظر هنا ونحصل على وجهة نظر حول هذا لأن حقيقة الأمر هي أن أشكال الحياة متعددة الخلايا ، مثلنا ، لدينا ، متوسط ​​الإنسان لديه ما يقرب من ثلاثة أو أربعة أو خمسة أضعاف عشرة أس ثلاثة عشر خلية في الجسم. هذا رقم مثير للاهتمام.

يمر الإنسان العادي بما يقرب من عشرة إلى ستة عشر انقسامات خلوية في حياته ، أي من عشرة إلى ستة عشر مرة في جسمك ستكون هناك خلايا تنقسم وتنمو وتنقسم.

كل يوم يوجد في جسدك ما يقرب من 10 إلى 11 خلية تنمو وتنقسم. فكر في ذلك ، من عشرة إلى الحادي عشر.

ويمكنك تقسيم ذلك على عدد الدقائق في اليوم والحصول على درجة مذهلة من التكاثر الخلوي الذي يحدث.

يمكن إرجاع كل هذه العمليات إلى الحلول التي تم التوصل إليها في وقت مبكر جدًا من تطور الحياة على هذا الكوكب ، ربما قبل 550 أو 600 مليون سنة عندما بدأت أشكال الحياة متعددة الخلايا الأولى في التطور. قبل ذلك الوقت ، أي قبل 500 إلى 600 مليون سنة ، كانت هناك كائنات وحيدة الخلية.

على سبيل المثال ، يعيش الكثير منهم حتى يومنا هذا. كانت هناك كائنات تشبه الخميرة. وكانت هناك بكتيريا. ونفرق واحدًا كبيرًا وكبيرًا بين شكلي الحياة الرئيسيين على الكوكب من حيث الخلايا. إحداها هي الخلايا بدائية النواة. وهذه هي خلايا البكتيريا ، سأريكم قريباً صورة لهم ، والتي تفتقر إلى النوى.

والخلايا حقيقية النواة التي تشكل نوى ولها بالفعل سيتوبلازم شديد التعقيد وبنية خلوية شاملة.

نعتقد أن أشكال الحياة بدائية النواة على هذا الكوكب قد تطورت أولاً على الأرجح في حدود 3 مليارات سنة مضت ، ربما 3.

قبل مليار سنة ، وذلك منذ حوالي 1. مليار سنة تطورت الخلايا التي تحتوي على النوى. مرة أخرى ، سأريهم لك قريبًا. وهذه الخلايا المنواة ، حقيقيات النوى كانت موجودة بعد ذلك في شكل خلية واحدة ربما لمدة 700 أو 800 مليون سنة قادمة حتى تجمعت التجمعات متعددة الخلايا من الخلايا حقيقية النواة أولاً لتصبح أسلاف النباتات متعددة الخلايا والحيوانات متعددة الخلايا التي موجودة على سطح الأرض اليوم. لوضع ذلك في المنظور ، فإن جنسنا البشري موجود على الكوكب منذ حوالي 150 ، 00 عام. لذلك كنا جميعًا هنا في تلك الفترة الزمنية.

ويبدو أن 150000 يبدو وكأنه وقت طويل ، بمعنى ما ، ولكنه مجرد "غمضة عين الرب" كما يقول المرء فيما يتعلق بتاريخ الحياة على هذا الكوكب ، ومن الواضح أن تاريخ الكون الموجود في مكان ما بين 13 و 15 مليار سنة.

يمكنك أن تبدأ في رؤية أن ظهور البشر يمثل جزءًا صغيرًا جدًا من تاريخ الحياة بأكمله على هذا الكوكب.

وهنا يمكنك أن ترى تقريبًا الطريقة التي تطورت بها الحياة خلال هذه الفترة الزمنية من السجل الأحفوري. ترى أن العديد من النباتات تعود في الواقع لفترة زمنية معقولة ، ولكن ليس أكثر من 300 أو 400 مليون سنة. هنا ميتازوا.

وهذا يمثل - حسنًا ، هل تسمعني؟ واو ، 614 كان مفيدًا.

نعم. لذلك إذا تحدثنا عن قسم رئيسي آخر ، فإننا نتحدث عن البروتوزوا والميتازوا. تشير اللاحقة zoa إلى الحيوانات ، كما هو الحال في حديقة الحيوانات. ويمثل البروتوزوا كائنات وحيدة الخلية.

تمثل الميتازوا كائنات متعددة الخلايا. وسنركز بشكل كبير على بيولوجيا خلايا الميتازوان هذا الفصل الدراسي ، ولن نقضي أي وقت تقريبًا في النباتات.

ليس الأمر أن النباتات ليست مهمة. كل ما في الأمر أنه ليس لدينا الوقت لتغطية كل شيء. وبالفعل ، فإن البيولوجيا الجزيئية التي تعلمتها في هذا الفصل ستمكنك في نهاية المطاف من فهم الكثير عن فسيولوجيا النباتات متعددة الخلايا والتي تسمى الميتافيتا ، وهو مصطلح قد لا تسمعه مرة أخرى في حياتك بأكملها بعد اليوم. هذا يذكرني ، بالمناسبة ، بأن كلاً من الدكتور لاندر وأنا نستخدم أحيانًا كلمات كبيرة.

ويأتي الناس إليّ بعد ذلك كل فصل دراسي كل عام ويقولون الأستاذ واينبرغ ، لماذا لا تتحدث ببساطة ، لماذا لا تتحدث بالطريقة التي سمعنا بها الأشياء في المدرسة الثانوية؟

ويرجى تفهم أنه إذا كنت أستخدم الكلمات الكبيرة في بعض الأحيان ، فسيكون ذلك لتوسيع مفرداتك حتى تتمكن من تعلم الكلمات الكبيرة.

أحد الأشياء التي يجب أن تكون قادرًا عليها ، يجب أن يكون توسيع مفرداتك أحد أهم الدروس التي يمكن أخذها معك إلى المنزل في هذه الدورة.

ليس فقط المفردات العلمية الخاصة بك ولكن مفردات اللغة الإنجليزية العامة الخاصة بك. ربما يكون الهدف الأكبر من هذه الدورة ، بالمناسبة ، ليس أن تتعلم أسماء جميع العضيات والخلايا ولكن أن تتعلم كيف تفكر بطريقة علمية وعقلانية. ليس فقط بسبب هذه الدورة ولكن لأن هذه الدورة تساعدك على القيام بذلك. وعلى هذا النحو ، فنحن لا نركز كثيرًا على الحفظ ، بل أن نكون قادرين على التفكير المنطقي في المشكلات العلمية. هنا يمكننا أن نبدأ في رؤية الأنواع المختلفة من الميتازوا ، الحيوانات. ها هي الميتافيتا وهنا البروتوزوا ، كلمات مختلفة لكل هذه.

وهنا نرى شُعبتنا ، الحبليات. ومرة أخرى ، ضع في اعتبارك أن هذا الخط الموجود بالأسفل هنا منذ حوالي 550 إلى 600 مليون سنة ، فقط لإعطائك مقياسًا زمنيًا لما يجري على هذا الكوكب.

نقطة واحدة سنعود إليها مرارًا وتكرارًا خلال الفصل الدراسي هي أن جميع أشكال الحياة على هذا الكوكب مرتبطة ببعضها البعض.

ليس الأمر كما لو أن الحياة قد تم اختراعها عدة مرات على هذا الكوكب وأن هناك العديد من الاختراعات المستقلة لدرجة أن الحياة نشأت أكثر من مرة على هذا الكوكب ، وربما تكون كذلك. سرعان ما تم القضاء على أشكال الحياة البديلة أو المنافسة الأخرى من قبل أسلافنا ، أسلافنا وحيدة الخلية قبل 3 مليارات سنة.

وبالتالي ، فإن كل ما هو موجود اليوم على هذا الكوكب يمثل أحفاد تلك المجموعة الناجحة من الخلايا التي كانت موجودة منذ زمن طويل جدًا. هنا لدينا كل شجرة العائلة هذه لأشكال metazoan المختلفة التي تم إنشاؤها بواسطة اليد المزهرة للتطور. ولن ندرس هذه الأنساب ببساطة لأننا نريد أن نفهم المبادئ التي تشرحها جميعًا.

ليس فقط كيف يكون هذا الكائن الحي أو ذاك قادرًا على هضم طعامه أو كيف يكون قادرًا على التكاثر. هذا شيء آخر لن نتحدث عنه. لن نتحدث عن أشكال الحياة المعقدة. لن نتحدث كثيرًا ، في الواقع بالكاد على الإطلاق ، عن البيئة. هذا مجرد شيء واحد ، الطريقة التي يستطيع بها الطفيلي أن تصيب الدودة الشريطية الناس.

هذا ، مرة أخرى ، أريكم أن هذا لا يعني أن هذا هو ما سنتحدث عنه ، ولن نتحدث عن ذلك.

لن نتحدث عن ذلك. هناك ثروة من التفاصيل المعروفة عن الطريقة التي توجد بها الحياة في المحيط الحيوي والتي سندير ظهورنا لها ببساطة من خلال التركيز على بعض المبادئ الأساسية.

نحن أيضًا لن نتحدث عن علم التشريح. إليك بترتيب سريع ، بعض التشريح الذي ربما تكون قد تعلمته في المدرسة الثانوية ، وسأعطيها لك كل منها في غضون ثلاث دقائق ، وعرض لمدة ثلاث ثوانٍ لأقول إننا لن نفعل كل هذا .

وبدلاً من ذلك فقط لتعزيز تركيزنا ، سنقتصر على جزء محدود جدًا من المحيط الحيوي.

وهنا طريقة واحدة لتصوير المحيط الحيوي. من الواضح أنها طريقة اعتباطية للقيام بذلك ولكنها توضيحية تمامًا.

هنا نبدأ من الجزيئات. وفي الواقع ، سننزل أحيانًا إلى الذرات تحت الجزيئية. وهنا البعد التالي من التعقيد ، العضيات. هذه هي هذه الأعضاء الصغيرة المتخصصة داخل الخلايا. سنركز عليهم أيضًا. سنركز على الخلايا. وعندما نبدأ في استخدام المناديل ، سنبدأ في عدم الحديث كثيرًا عنها.

ولن نتحدث عن الكائنات الحية والأعضاء أو الكائنات الحية بأكملها أو المجتمعات البيئية المعقدة الأعلى.

والسبب في قيامنا بذلك هو أنه لمدة 40 عامًا في هذا القسم ، وبشكل متزايد في بقية العالم ، هناك قبول لفكرة أنه إذا فهمنا ما يجري هنا في هذه الخطوات الثلاث الأولى ، يمكننا أن نفهم تقريبا كل شيء آخر من حيث المبدأ.

بالطبع ، من الناحية العملية ، قد لا نكون قادرين على تطبيق هذه المبادئ على كيفية عمل الكائن الحي أو على كيفية عمل الدماغ البشري حتى الآن.

ربما لن نفعل ذلك أبدًا. ولكن ، بشكل عام ، إذا بدأ المرء في فهم هذه المبادئ أدناه ، فيمكن للمرء أن يفهم الكثير حول كيفية تطور علم الأجنة العضوي ، ويمكن للمرء أن يفهم الكثير عن مجموعة كاملة من عمليات المرض ، ويمكن للمرء أن يفهم كيف يرث المرء القابلية للمرض ، وواحد يمكن أن يفهم سبب ظهور العديد من الكائنات بالطريقة التي تبدو عليها ، أي عملية علم الأحياء التطوري.

لذا ، ضع في اعتبارك أنك إذا سمعت عن كل هذه الأشياء ، فسوف نخذلكم. هذا ليس ما سوف يكون عليه الأمر. هذا أيضًا يفرض أبعاد الكون التي سنتحدث عنها لأننا سنقتصر على ما هو صغير جدًا جدًا وليس بالميكروسكوب. في بعض المناسبات ، سنقتصر على العناصر الصغيرة جدًا بحيث لا يمكنك رؤيتها في المجهر الضوئي. في مناسبات أخرى ، قد نوسع نظرنا لننظر إلى الأشياء التي يصل حجمها إلى ملليمتر ، لكننا في الأساس نبقى صغيرين جدًا جدًا. مرة أخرى ، لأننا نرى ، بشكل صحيح أم لا ، حقيقة أن العمليات الكبيرة يمكن فهمها من خلال الخوض في التفاصيل الجزيئية لما يحدث بشكل غير مرئي ولا يمكن رؤيته من خلال معظم طرق تصور الأشياء ، بما في ذلك الضوء وغالبًا حتى المجهر الإلكتروني. ضع في اعتبارك أنه قبل 50 عامًا لم نكن نعرف أيًا من هذا ، لجميع الأغراض العملية ، أو القليل جدًا من هذا. وتذكر أننا قريبون جدًا من هذه الثورة لدرجة أننا لا نفهم تداعياتها حقًا.

أتخيل أنه سيمر 50 عامًا أخرى قبل أن نبدأ حقًا في تقدير التداعيات والنتائج طويلة المدى لهذه الثورة في علم الأحياء التي بدأت قبل 51 عامًا. ولذا فأنت جزء من ذلك وستختبره أكثر بكثير مما فعل جيلي.

وبالفعل ، فإن أحد الأسباب التي جعلت معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا قرر منذ حوالي 10 أو 12 عامًا أن كل طالب جامعي في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا يحتاج إلى فصل دراسي واحد على الأقل في علم الأحياء هو أن علم الأحياء ، مثل الفيزياء والكيمياء والرياضيات ، أصبح جزءًا لا يتجزأ من كل قاعدة معارف الشخص المتعلم من حيث قدرته على التعامل مع العالم بطريقة عقلانية. فيما يتعلق بالسياسة العامة ، من حيث جميع أنواع القضايا الأخلاقية ، فهم بحاجة إلى فهم ما يحدث بالفعل. العديد من القضايا التي يتحدث عنها المرء اليوم حول أخلاقيات البيولوجيا يتم التعبير عنها من قبل أشخاص ليس لديهم فكرة غامضة حول ما نتحدث عنه في هذا الفصل الدراسي.

ستعرف أكثر بكثير مما ستعرفه ، ونأمل في مرور بعض الوقت على الطريق ، عندما تصبح أصواتًا مؤثرة أكثر فأكثر في المجتمع ، ستتمكن من المساهمة بما فهمته هنا ، وما تعلمته هنا في تلك المناقشة.

في الوقت الحالي ، يتم تغذية الكثير من النقاش حول أخلاقيات علم الأحياء من قبل أشخاص ليس لديهم فكرة غامضة عن ماهية الريبوسوم أو الميتوكوندريا أو حتى الجين ، وبالتالي غالبًا ما تكون مناقشة للجهل المتبادل الذي يمكنك نشره من خلال تعلم بعض الأساسيات ، من خلال تعلم بعض من الضروريات. هنا هو تعقيد الخلية الذي سنركز عليه بشكل كبير في هذا الفصل الدراسي ، وهذا يعني أن الخلية حقيقية النواة بدلاً من الخلية بدائية النواة.

وهذا فقط لمنحك شعورًا بالأبعاد الكلية للخلية والإشارة إلى العديد من المعالم التي سيتم طرحها مرارًا وتكرارًا خلال هذا الفصل الدراسي.

ها هي النواة. يأتي مصطلح karion من اليونانية التي تعني بذرة أو نواة. والنواة هي التي تعطي الخلية حقيقية النواة اسمها. داخل النواة ، على الرغم من عدم ظهورها هنا ، توجد الكروموسومات التي تحمل الحمض النووي.

ربما تكون قد تعلمت ذلك منذ وقت طويل.خارج النواة توجد هذه المجموعة الواسعة من العضيات التي تنطلق من الغشاء النووي ، وأنا أشير إليها هنا ، على طول الطريق إلى خارج الخلية. الغشاء الخارجي المحدد ، يسمى الغشاء الخارجي للخلية بغشاء البلازما.

وبين النواة وغشاء البلازما هناك قدر هائل من النشاط البيولوجي والكيميائي الحيوي يحدث.

هنا ، على سبيل المثال ، الميتوكوندريا. والميتوكوندريا ، كما تعلم المرء ، هي مصادر إنتاج الطاقة في الخلية. وبالتالي ، سنتطرق إليها بإيجاز شديد. هذا تصور فنان لما تبدو عليه الميتوكوندريا. دائمًا ما يكون لمفاهيم الفنانين عن هذه الأشياء تشابه غامض مع الواقع.

ولكن ، على أي حال ، يمكنك أن تبدأ في الشعور بما يفكر فيه المرء بشأن مظهره. هنا ميتوكوندريا شرائح مفتوحة بيد الفنان. ومن المثير للاهتمام أن الميتوكوندريا لها حمضها النووي الخاص بها. يقبل المرء الآن حقيقة أن الميتوكوندريا هي سلالة البكتيريا التي تسللت إلى سيتوبلازم الخلايا الأكبر ، منذ ما يقرب من 1.5 مليار سنة ، وبدأت في القيام بعمل متخصص أصبح بشكل متزايد مهمة إنتاج الطاقة داخل الخلايا. حتى يومنا هذا ، تحتفظ الميتوكوندريا ببعض السمات الأثرية للأسلاف البكتيرية التي استعمرت أو طالت السيتوبلازم في الخلية.

عندما أقول متطفلًا ، قد تتخيل أن الميتوكوندريا تستفيد من الخلية.

ولكن ، في الواقع ، تمثل الميتوكوندريا المصادر الأساسية لإنتاج الطاقة في الخلية. بدون الميتوكوندريا لدينا ، كما قد تتعلم عن طريق تناول السيانيد ، على سبيل المثال ، لن تعيش لدقائق كثيرة. ولا تزال بقايا الأصول البكتيرية للميتوكوندريا واضحة في حقيقة أن الميتوكوندريا لا يزال لديها جزيء الحمض النووي الخاص بها ، الكروموسوم الخاص بها. لا يزال لديهم الريبوسومات الخاصة بهم وأجهزتهم الاصطناعية البروتينية ، على الرغم من أن الغالبية العظمى من البروتينات داخل الميتوكوندريا يتم استيرادها من السيتوبلازم ، أي أن هذه البكتيريا الأثرية تعتمد الآن على البروتينات التي تصنعها الخلية بشكل عام والتي يتم استيرادها إلى الميتوكوندريا لتكملة العدد القليل من البروتينات البكتيرية الأثرية التي لا تزال تُصنع هنا داخل الميتوكوندريا وتستخدم للوظيفة الأساسية في إنتاج الطاقة. هنا جهاز جولجي.

وجهاز جولجي في الأعلى يستخدم لإنتاج الأغشية.

كما سيتعلم المرء طوال الفصل الدراسي ، فإن أغشية الخلية في حالة تدفق مستمر ويتم سحبها وإعادة تشكيلها وتجديدها. جهاز جولجي مهم جدًا لذلك.

ها هي الشبكة الإندوبلازمية الخشنة. هذا مهم لتخليق البروتينات التي سيتم عرضها على سطح الخلايا ، لا تراها مصورة هنا ، أو سيتم إفرازها في الفضاء خارج الخلية.

ها هي الريبوسومات ، التي ربما أذكرها باختصار من قبل. وهذه الريبوسومات هي المصانع التي تصنع فيها البروتينات.

مرة أخرى ، سوف نتحدث كثيرًا عنهم. وأخيرًا ، عدة جوانب أخرى ، الهيكل الخلوي. يتم الحفاظ على السلامة الجسدية ، وهيكل الخلية من خلال شبكة معقدة من البروتينات التي تعتبر معًا بمثابة الهيكل الخلوي. وتمكن الخلية من الحصول على بعض الصلابة ، ومقاومة قوى الشد ، والتحرك في الواقع.

يمكن أن تنتقل الخلايا فعليًا من مكان إلى آخر.

لديهم خصائص متحركة. إنهم قادرون على الانتقال من مكان إلى آخر. عملية حركة الخلية ، إذا كانت هذه كلمة تود أن تتعلمها.

هذا ما تبدو عليه الخلية بدائية النواة على النقيض من ذلك.

وأريد فقط أن أعطيك شعورًا. بادئ ذي بدء ، يبدو تقريبًا مثل الميتوكوندريا التي ناقشتها من قبل. لكنك ترى أن هناك عدم وجود غشاء نووي. هناك غياب للبنية الخلوية شديدة التعقيد. يشير Cyto دائمًا إلى الخلايا.

هناك غياب للبنية الخلوية المعقدة التي يربطها المرء بالخلايا حقيقية النواة. في الواقع ، كل ما تمتلكه البكتيريا هو هذه المنطقة في المنتصف. يطلق عليه nucleoid ، وهو مصطلح ربما لن تسمعه أبدًا في حياتك.

وهو يمثل ببساطة مجموع الحمض النووي لكروموسومات البكتيريا. وفي معظم البكتيريا ، يتكون الحمض النووي من جزيء واحد فقط من الحمض النووي المسؤول عن نقل المعلومات الجينية للبكتيريا. لا يوجد غشاء حول هذا النواة. وخارج هذه المنطقة حيث يتم الاحتفاظ بالحمض النووي ، توجد ريبوسومات إلى حد كبير وهي مهمة لتخليق البروتين. يوجد غشاء خارج هذا يسمى غشاء البلازما ، مشابه جدًا لغشاء البلازما للخلايا حقيقية النواة. وخارج ذلك يوجد شبكة تسمى الغشاء الخارجي ، وتسمى أحيانًا جدار الخلية للبكتيريا ، والتي توجد ببساطة لإضفاء الصلابة الهيكلية على البكتيريا للتأكد من أنها لا تنفجر وتثبتها معًا. ثم هناك نسخ أخرى من الخلايا حقيقية النواة. هذا ما تبدو عليه الخلية النباتية.

وهي متطابقة تقريبًا مع الخلايا الموجودة في أجسامنا ، باستثناء سمتين رئيسيتين. لسبب واحد ، أنه يحتوي على البلاستيدات الخضراء التي هي أيضًا ، كما يعتقد المرء الآن ، بقايا البكتيريا الطفيلية التي تغزو سيتوبلازم الخلايا حقيقية النواة. لذلك ، بالإضافة إلى الميتوكوندريا المسؤولة عن إنتاج الطاقة في جميع الخلايا حقيقية النواة ، لدينا هنا البلاستيدات الخضراء المسؤولة عن حصاد الضوء وتحويله إلى طاقة في الخلايا النباتية. تبدو بقية السيتوبلازم في الخلية النباتية متشابهة إلى حد كبير.

إحدى الميزات التي لم أذكرها حقًا عندما تحدثت عن خلية حيوانية في منتصف النواة ، هنا ترون ، هي بنية تسمى النواة. والنواة ، أو النواة في الخلية حقيقية النواة هي المسؤولة عن صنع عدد كبير من الريبوسومات التي يتم تصديرها من النواة إلى السيتوبلازم. وكما ذكرت من قبل ، فإن الريبوسومات مسؤولة عن تخليق البروتين.

اتضح أن هذا جهد اصطناعي كبير من جانب معظم الخلايا. تحتوي الخلايا ، مثل خلايانا ، على ما بين 5 و 10 ملايين ريبوسوم في السيتوبلازم. لذلك فهي كمية هائلة من الكتلة الحيوية في السيتوبلازم وظيفتها الوحيدة هي تصنيع البروتينات.

كما سنتعلم أيضًا ، فإن البروتينات التي يتم تصنيعها بواسطة الريبوسومات لا تبقى إلى الأبد. بعض البروتينات لها عمر طويل.

بعض البروتينات لها عمر 15 دقيقة قبل أن تتحلل ، قبل أن تنقلب. أحد الاختلافات الأخرى بين خلايانا ، وهي خلايا الميتازوا والميتافيتا ، هي جدران الخلايا ، المشابهة لجدران خلايا البكتيريا ، هذا الشيء الأخضر في الخارج. كما قلت من قبل ، ليس لدينا جدران خلوية حول خلايانا. وسنخوض ، مع استمرار الفصل الدراسي ، في المزيد والمزيد من التفاصيل حول الجوانب المختلفة لهذه العمارة الخلوية خلال النصف الأول من الفصل الدراسي. هنا ، على سبيل المثال ، هو تصوير فنان للشبكة الإندوبلازمية.

لا أستطيع أن أخبرك لماذا يحمل هذا الاسم المعقد ، لكنه كذلك.

إنها تسمى ER في طابع الشارع. ER.

والشبكة الإندوبلازمية عبارة عن سلسلة من الأغشية.

ضع في اعتبارك أن ليس الغشاء الوحيد في الخلية هو غشاء البلازما.

يوجد داخل السيتوبلازم مئات الأغشية المطوية بطرق مختلفة.

هنا تراهم يصورون. ومجموعة واحدة من هذه الأغشية ، غالبًا ما تكون منظمة مثل الأنابيب ، تمثل أغشية الشبكة الإندوبلازمية التي إما تفتقر إلى الريبوسومات المرتبطة بها أو ترتبط بها هذه الريبوسومات مما يتسبب في تسمية هذه الشبكة الإندوبلازمية الخشنة للإشارة إلى هيكلها الخشن الناتج عن ترصيع الريبوسومات على السطح.

كما سنتعلم ، مجرد محاولة لإعطائك شعورًا بجغرافيا ما سنتحدث عنه في هذا الفصل الدراسي ، فإن هذه الريبوسومات الموجودة على سطح الشبكة الإندوبلازمية مكرسة لمهمة صنع بروتينات عالية التخصص والتي إما ليتم إرسالها إلى سطح الخلية حيث سيتم عرضها على سطح الخلية أو يتم إفرازها بالفعل في الفضاء خارج الخلية. لا يتم الاحتفاظ بالعديد من البروتينات الموجهة لجسمنا داخل الخلايا ولكن يتم إطلاقها في الفضاء خارج الخلية حيث تؤدي وظائف مهمة ، ولذا سنركز عليها كثيرًا.

إليك في الواقع ما تبدو عليه بعض هذه الأشياء في المجهر الإلكتروني لمعرفة ما إذا كان بإمكاننا تصديق أو تشويه مصداقية خيال الفنانين تمامًا. إليكم الشبكة الإندوبلازمية الخشنة التي أظهرتها لكم في شكل تخطيطي من قبل. ويمكنك أن ترى سبب تسميته خشنة. كل هذه النقاط السوداء هي ريبوسومات متصلة بالخارج. هذا هو جهاز جولجي.

ترى هذه الحويصلات المشار إليها هنا. والحويصلة ، لمجرد استخدام كلمة جديدة ، هي مجرد كيس غشائي.

وتذكر ، بالمناسبة ، أننا لن نقضي الفصل الدراسي بهذه المناقشات الوصفية للغاية.

هدفنا اليوم هو إخراج الكثير من هذه المناقشات الوصفية بعيدًا عن الطريق حتى نتمكن من البدء في الحديث بلغة مشتركة حول العديد من الأجزاء ، الأجزاء الجزيئية للخلايا والكائنات الحية.

ها هي الميتوكوندريا التي رأيناها مصورة من قبل.

يبدو مشابهًا ، ولكن ليس مطابقًا لوصف الفنان لذلك. وتذكر أن الميتوكوندريا في خلايانا ، كما قلت من قبل ، هي من نسل البكتيريا الطفيلية. ها هي الشبكة الإندوبلازمية ، والطريقة التي ستبدو بها ، كما هو الحال في أجزاء معينة من الخلية عندما لا تكون كل هذه الريبوسومات مرصعة على السطح. تشارك الشبكة الإندوبلازمية هنا في صنع الأغشية.

تشارك الشبكة الإندوبلازمية هنا في تخليق وتصدير البروتينات إلى سطح الخلية ومن أجل إفرازها ، كما ذكرت من قبل. سوف يركز الكثير مما سنتحدث عنه خلال الأيام القادمة على نواة الخلية ، أي على الكروموسومات الموجودة في الخلية وعلى المادة التي تسمى الكروماتين والتي تحمل المادة الوراثية.

لذلك يستخدم مصطلح الكروماتين في علم الأحياء للإشارة ببساطة إلى مزيج الحمض النووي والبروتينات ، والتي تشكل معًا الكروموسومات. لذا يحتوي الكروماتين بداخله على حمض نووي ، وبروتين ، ويحتوي على القليل من الحمض النووي الريبي بداخله.

وسنركز في الغالب على الحمض النووي في الكروماتين ، لأنه إذا تمكنا من البدء في فهم الطريقة التي يعمل بها الحمض النووي ووظائفه ، فستتدفق العديد من الجوانب الأخرى من ذلك.

لقد ذكرت سطح الخلية ، وأريد فقط أن أثير إعجابكم بحقيقة أن غشاء البلازما للخلية أكثر تعقيدًا بكثير مما تم تصويره في هذه الرسومات التي عرضتها عليكم من قبل.

إذا كانت لدينا طريقة لتصور غشاء البلازما للخلية ، فسنكتشف أنها تشكلت من الدهون. نرى مثل هذه الدهون هناك ، فوسفوليبيدات ، كثير منها. سنتحدث عنها قريبا. أن خارج الخلية ، يوجد العديد من البروتينات ، ترونها هنا ، التي تشق طريقها عبر غشاء البلازما ، لها جزء خارج الخلية وداخلها.

وتمثل بروتينات الغشاء هذه ، التي تصل من الخارج إلى الداخل ، طريقة مهمة جدًا تستشعر بها الخلية بيئتها. يمثل غشاء البلازما هذا ، كما سنعود إليه ، حاجزًا فعالاً للغاية لفصل ما بداخل الخلية عن ما هو خارج الخلية لزيادة تركيزات كيانات كيميائية حيوية معينة.

لكنه في نفس الوقت يخلق حاجزًا أمام التواصل.

وأحد الأشياء التي كان على الخلايا حلها على مدى 700 إلى 800 مليون سنة الماضية هي الطرق التي يمكن من خلالها للجزء الخارجي للخلية إرسال إشارات معينة ونقل تلك المعلومات إلى داخل الخلية. في الوقت نفسه ، كان على الخلايا استخدام عدد من البروتينات المختلفة ، واختراع عدد من البروتينات المختلفة ، بعضها مشار إليه هنا ، والتي تكون قادرة على نقل المواد من خارج الخلية إلى الخلية ، أو العكس. لذا فإن وجود غشاء البلازما يمثل نعمة للخلية بمعنى أنها قادرة على فصل ما في الداخل عن الخارج.

لكنه يمثل عائقًا أمام الاتصال يجب حله ، فضلاً عن عائق أمام النقل. والعديد من بروتينات الغشاء هذه مخصصة لحل تلك المشاكل بالذات.

هنا ترون ، مرة أخرى شكل تصوير فنان ، جوانب الهيكل الخلوي للخلية. وعندما نتحدث عن الهيكل الخلوي نتحدث عن هذه الشبكة من البروتينات التي ، كما قلت من قبل ، تعطي صلابة للخلية.

ضع في اعتبارك أن البادئة cyto أو اللاحقة cyt تشير دائمًا إلى الخلايا. يسمح للخلية أن يكون لها شكل. وهنا يمكنك أن ترى هذه الشبكة كما تم تصويرها بطريقة ما ، ولكن هنا تم تصويرها في الواقع بشكل أكثر دراماتيكية. وهنا تبدأ في رؤية مدى تعقيد ما هو موجود داخل الخلية. ها هي هذه البروتينات.

هذه عبارة عن بوليمرات من البروتينات تسمى vimentin والتي توجد في العديد من خلايا اللحمة المتوسطة. فيما يلي الأنابيب الدقيقة المصنوعة من نوع آخر من البروتين. فيما يلي خيوط دقيقة ، في هذه الحالة مصنوعة من جزيء الأكتين. وإذا نظرنا إلى جزيئات الأكتين الفردية ، فإنها ستكون غير مرئية.

هذا هو البلمرة من طرف إلى طرف للعديد من جزيئات الأكتين.

وننظر هنا تحت المجهر من أحد طرفي الخلية إلى الطرف الآخر للخلية. ويمكنك أن ترى كيف تخلق هذه الجزيئات صلابة ، كما أنها تمكن الخلية من الانقباض والحركة. قد يعتقد بعض الناس أن الجزء الداخلي من الخلية هو مجرد ماء مع بعض الجزيئات التي تطفو حولها. ولكن إذا نظرت بالفعل إلى ما هو موجود في الخلية ، فإن البروتينات تمتص أكثر من 50٪ من الحجم.

إنه ليس مجرد مذيب مائي حيث يتحرك كل شيء بحرية.

إنه سلاش لزج للغاية ، هريسة. ومن الصعب جدًا هناك على العديد من الخلايا أن تتحرك من جزء من الخلية إلى الجزء الآخر. هنا تبدأ في الشعور الآن بكيفية الاتصال ، الذي سنعززه قريبًا بتفصيل كبير ، بين الجزيئات الفردية والهيكل الخلوي.

وهنا ترون ألياف الأكتين هذه. لقد أريتهم لكم منذ لحظات فقط وهم يمتدون من أحد طرفي الزنزانة إلى الطرف الآخر.

وكل من هذه الكريات الصغيرة عبارة عن مونومر أكتين واحد يقوم بلمرة طرف إلى طرف ثم يشكل تكتلات متعددة الخيوط لتكوين الهيكل الخلوي للأكتين. إليك خيوط وسيطة وها هي الأنابيب الدقيقة التي يتم تشكيلها ، مما يعطينا مرة أخرى هذا الانطباع بأن الخلية في الواقع منظمة للغاية وأن تلك الدرجة العالية من التنظيم قادرة على منحها بعض البنية المادية والشكل والشكل. أعتقد أننا سننتهي اليوم مبكرًا بدقيقتين. ربما لن تعترض.


المحاضرة 30: الخلايا الجذعية / الاستنساخ 2

قم بتنزيل الفيديو من iTunes U أو Internet Archive.

المواضيع التي تمت تغطيتها: الخلايا الجذعية / الاستنساخ 2

المدربون: البروفيسور روبرت أ. واينبرغ

المحاضرة 10: Molecular Biolo.

المحاضرة 11: Molecular Biolo.

المحاضرة 12: Molecular Biolo.

المحاضرة 13: تنظيم الجينات

المحاضرة 14: Protein Localiz.

المحاضرة 15: الحمض النووي المؤتلف 1

المحاضرة 16: الحمض النووي المؤتلف 2

المحاضرة 17: الحمض النووي المؤتلف 3

المحاضرة 18: الحمض النووي المؤتلف 4

المحاضرة 19: دورة الخلية / الإشارة.

المحاضرة 26: الجهاز العصبي 1

المحاضرة 27: الجهاز العصبي 2

المحاضرة 28: الجهاز العصبي 3

المحاضرة 29: الخلايا الجذعية / استنساخ.

المحاضرة 30: الخلايا الجذعية / استنساخ.

المحاضرة 31: Molecular Medic.

المحاضرة 32: Molecular Evolu.

المحاضرة 33: Molecular Medic.

المحاضرة 34: الإنسان متعدد الأشكال.

المحاضرة 35: الإنسان متعدد الأشكال.

صباح الخير أيها الفصل. من اللطيف رؤيتك هنا ، أيها المعاقل المخلص ، الأشداء الذين لم يعودوا إلى المنزل مبكراً لعيد الشكر. تتذكر أنه في المرة الأخيرة التي تحدثنا فيها عن نظام Matevoidic ، وأن الكثير من الأساس المنطقي لدراسته ينبع من سببين. أولاً وقبل كل شيء ، يلخص بالمعنى الرسمي ما يحدث أثناء التطور الجنيني ، أي أن لدى المرء خلايا جذعية غير متمايزة نسبيًا قادرة على التمايز في عدد من الاتجاهات المختلفة عن طريق إلزام نفسها إما بالمقصورة النخاعية أو اللمفاوية ، ثم النزول بعد ذلك. مسارات ، مسارات أكثر تفصيلاً لإنشاء مجموعة متنوعة كاملة من أنواع الخلايا.

ثانيًا ، نحن نفهم حقًا مسارات التمايز في Matevoisis بشكل أفضل مما نفهمه أي نسيج في الجسم ، في جزء صغير منه لأنه من الأسهل بكثير دراسة الخلايا القابلة للذوبان في الدم والجهاز المناعي أكثر من دراسة كيفية حدوث هذه العمليات. في الأنسجة الطبيعية. لكن بعد قولي هذا ، أود التأكيد على حقيقة أنه في كل من أنسجتنا توجد خلايا جذعية قليلة الجهد. عندما أقول قلة الجهد أعني أنهم يستطيعون السير في عدة مسارات مختلفة. تذكر هنا في هذا الرسم التخطيطي أننا تحدثنا عن تعدد القدرات التي تعني تعدد ، واليوم سنتحدث قليلاً عن الخلايا الجذعية ثنائية الإمكانيات ، القادرة على تفريق الأحفاد في جميع سلالات التمايز المختلفة في الجسم.

في نهاية محاضرتنا الأخيرة ، كنا نركز على خلايا الدم الحمراء. وهذا ما يسمى أحيانًا الكريات الحمر ، أي العملية التي يتم من خلالها تكوين خلايا الدم الحمراء.

ذكرنا مفهوم الاستتباب ، والتوازن يشير فقط إلى حقيقة أن كل هذه الأنظمة في حالة توازن دقيق للغاية بحيث يمكن للجسم الاستجابة للاحتياجات الفسيولوجية للكائن الحي في أي وقت. تحدثنا عن حقيقة أنه على سبيل المثال عندما يكون هناك عدوى جسيمة في الجسم ، فإن آليات التماثل الساكن تسمح بزيادة هذه الأنواع من الخلايا المناعية لمواجهة العدوى.

وفي نهاية محاضرتنا الأخيرة ، كنا نتحدث عن هذا الفرع المحدد ، وكيف في الواقع يتم الحفاظ على التوازن هناك.

وما نراه هنا هو سلسلة من الأسلاف الملتزمين.

لذلك عندما أتحدث عن الأسلاف الملتزمة ، فأنا أشير إلى الخلايا التي التزمت بالفعل بالسير في مسار أو آخر. لم يتم التمييز بينهما بشكل كامل بعد.

كما ترون هنا ، لدينا أولاً تشكيل الخلايا وخلايا تشكيل مستعمرة. لا نحتاج إلى تذكر جميع الاختصارات المختلفة باستثناء القول بأن هذه الخلايا هنا في حالة نسبية غير متمايزة. والتمايز الوحيد في المرحلة النهائية يأتي في النهاية هنا عندما نصل إلى خلايا الدم الحمراء. قلنا بشكل عام أن معظم الخلايا شديدة التمايز هي ما بعد الانقسام الخيطي ، وهذا يعني أنها لن تدخل مجددًا في دورة النمو والانقسام للخلية التي تحدثنا عنها سابقًا في الفصل الدراسي.

ومن الواضح أن هذا تمليه هنا حقيقة أن كريات الدم الحمراء هذه تفتقر إلى النواة ، أي خلال المرحلة الأخيرة من التمايز ، بالإضافة إلى تراكم كميات كبيرة من الهيموجلوبين في السيتوبلازم ، فإن هذه الخلية تنبثق فعليًا من نواتها ، وهذا يمثل بوضوح تغييرًا لا رجوع فيه في تلك الخلية لا يمكن أبدًا الدخول مرة أخرى في دورة النمو والانقسام. غالبًا ما يُطلق على السلائف المباشرة لكرات الدم الحمراء اسم الأرومة الحمراء. ومصطلح الانفجار هنا يشير إلى خلية ذات مظهر جنيني. غالبًا ما يتم استخدام Blast للإشارة ، وسنذكر ذلك مرة أخرى قريبًا ، وهي خلية تبدو بدائية جدًا وجينية وغير متمايزة. وينتهي الأمر بالذهاب إلى كريات الدم الحمراء ، والتي قلنا أنها في الواقع مرادف لخلية الدم الحمراء ، كرات الدم الحمراء ، خلية الدم الحمراء.

وتحدثنا عن حقيقة أن هذا التقدم يتم الحفاظ عليه وتعزيزه من خلال محفز المركب المسمى إرثروبويتين. لذلك ، نحن نستخدم بعض الكلمات نفسها مرارًا وتكرارًا. و erythropoietin هو في الأساس عامل نمو يحفز تمايز المرحلة النهائية من كريات الدم الحمراء إلى كريات الدم الحمراء.

Epo ، كما يتم اختصاره في كثير من الأحيان إرثروبويتين ، هو في الواقع في الكلى. ويتم تصنيعه في الكلى استجابةً لمحفز فسيولوجي لنقص الأكسجة. نقص الأكسجة يعني عدم كفاية أكسجة الأنسجة. قد تسأل ، حسنًا ، لماذا يتم التحكم في تقلصات خلايا الدم الحمراء ، كما هي ، في الكلى؟

والحقيقة هي أننا لا نعرف حقًا سبب اختيار التطور للكلية كموقع لمراقبة درجة أكسجة الدم. واستجابةً لنقص الأكسجة ، يبدأ في إخراج إرثروبويتين ، أو إبو. يمكنك التفكير في إرثروبويتين على أنه ليجون خارج الخلية تمامًا مثل عامل النمو.

له مستقبله المشابه الخاص به على سطح الأرومة الحمراء ، وعندما يصطدم Epo الذي تطلقه الكلى بأرومة حمراء في سياق نخاع العظم ، يكون له في الواقع تأثيران.

ويصادف أن ما يقرب من 95٪ من الأرومة الحمراء التي يتم تصنيعها بشكل روتيني تُجبر على الخوض في الاستئصال في ظل ظروف روتينية. لذلك ، هذا نظام هدر للغاية ، أي كما في كل لحظة نتحدث فيها ، 90 أو 95٪ من الأرومة الحمراء التي ظهرت إلى الوجود في نخاع العظم.

إنهم لا يدخلون أبدًا في تمايز المرحلة النهائية.

ولكن عندما يكون Epo موجودًا ، يوفر Epo إشارة قوية مضادة للاستماتة للدم الأحمر ينقذ بعض ، وربما حتى كل أرومات الدم الحمراء من مصيرهم الطبيعي المتمثل في الخضوع للاستماتة.

لذلك هنا ، إذا تخيلنا أن هناك في الواقع قدرين ، أحدهما أن تصبح كريات الدم الحمراء ، والآخر هو أن تتأرجح ، حيث من المفارقة أن المصير المهيمن للخلية ، في اللحظة التي يأتي فيها Epo على المشهد ، يمنع هذا المصير البديل ، مما يسمح لهذه الخلايا بالنضوج. يحفز Epo في نفس الوقت الأرومة الحمراء على التمايز. الآن ، قد تتساءل أنت بنفسك ، لماذا توجد هذه العملية غير الفعالة بشكل كبير؟

يُبذل جهد هائل لاستخراج أعداد فلكية كبيرة من الأريثروبلاستس ، ومع ذلك يضيع معظمها حتى قبل أن تتاح لها فرصة الخضوع لتمايز المرحلة النهائية.

والأساس المنطقي هنا هو كما يلي. هذا نظام رائع لزيادة مستوى خلايا الدم الحمراء في الدورة الدموية بسرعة لأنه هنا ، في غضون يوم أو يومين ، يمكن للمرء أن يزيد ، في الواقع في غضون ساعات ، يمكنك زيادة معدل الإنتاج من خلايا الدم الحمراء ربما بعشر مرات.

بدلًا من الحصول على 90٪ من الأبيتوز الكريات الحمر ، لنفترض أن 0٪ منهم يفعلون ذلك ، وبالتالي ، بدلًا من أن تصبح 10٪ من أرومات الدم الحمراء خلايا دم حمراء ، فإن 100٪ منهم يفعلون ذلك.

وبالتالي ، لديك استجابة خارقة تقريبًا مفادها أنه إذا انتقلت من هنا عالياً في الجبال الصخرية على ارتفاع عشرة أو 12000 قدم ، في غضون يومين أو ثلاثة أيام ، فإن تركيز خلايا الدم الحمراء لديك قد تم تعويضه بالفعل ، وارتفع ليشكل قدرة العناية بالأكسجين التي تمكنك من التعامل مع الأكسجين الرقيق ، مع انخفاض توتر الأكسجين الموجود على ارتفاعات عالية. الآن ، بعد قولي هذا ، الحقيقة هي أن هناك مستقبل Epo على سطح الأرومة الحمراء ، وما نراه هناك هو ما يلي.

دعنا نتحدث عن الأريثروبلاست ونفجرها قليلاً.

إذن ، ها هي الأريثروبلاست. هذا هو السلائف غير المتمايزة. وبالمناسبة ، لا تزال الأريثروبلاست في الواقع خلية دم بيضاء. غالبًا ما نطلق على خلية الدم البيضاء كريات الدم البيضاء. قد تعلم أن الجلوكو يعني الأبيض. إذن ، الكريات البيض ، ما زالت بيضاء. وبعد أن تصطدم الكريات الحمر بها ، فإن أحد الأشياء التي تبدأ بفعلها هو صنع الهيموجلوبين ، الذي يحوله إلى خلية دم حمراء.

في هذه المرحلة ، ما زالت بيضاء. على سطح الأريثروبلاست توجد مستقبلات Epo. سأختصرهم على هذا النحو ، مستقبل Epo ، وبمجرد أن يربط Liggon Epo تمامًا مثل مستقبلات عامل النمو ، تحدثنا في وقت مبكر عن إشارات المستقبلات التي يتم إرسالها إلى الأريثروبلاست لتحفيز كل من التمايز ومنع بدء الخلية برنامج الانتحار الذي نسميه الاستسلام. ومن المثير للاهتمام ، أن أحد الأشياء التي تحدث بشكل طبيعي هو التالي ، أنه عندما تأتي هذه الإشارات ، يوجد إنزيم يسمى phosphotase ينجذب إلى المستقبل. يعمل مستقبل Epo مثل مستقبل عامل نمو التيروزين كيناز الذي تحدثنا عنه سابقًا في الفصل الدراسي. وهنا ، لدينا إنزيم ، إنزيم الفوسفوتاز ، والذي يبطل في الواقع وظيفة كينازات التيروزين. لذلك ، بعد أن ربط مُستقبل Epo بليغون ، ها هو غشاء البلازما ، لديه سلسلة كاملة من سأرسم Y هنا للتيروزين.

يحتوي على سلسلة كاملة من الفوسفات المرتبطة به بسبب تصرفات إنزيمات التيروزين كيناز التي ترتبط بمجالها السيتوبلازمي تشبيهًا غير مباشر بما تحدثنا عنه في حالة مستقبلات عامل النمو. لكن أحد الأشياء التي تحدث هو أن هذا الفوسفوتاز ، الذي يزيل الفوسفات ، ثم يتكتل على المستقبل مثل هذا. تستحوذ على بعض من هذه التيروزين كينازات. وما يفعله هذا الفوسفوتيز هو الوصول إليه. يصل حوله ويبدأ في تقليم كل هذه الفوسفات لأن هذا ما يفعله الفوسفات.

إنه يزيل جميع الفوسفات ، وبالتالي يعكس مباشرة الإجراءات السابقة للتيروزين كيناز التي أدت إلى تكوين هذه الفوسفات ، وهذا بدوره يسمح بحدوث إشارات المصب. من الواضح أن هذه حلقة ردود فعل سلبية وظيفية ، أي كلما كان هناك ناهض ، فأنت تريد خصمًا. عندما يكون هناك منبه يتم تحريضه في الجسم ، يجب أن تكون هناك إشارة مثبطة ، وهذا جزء من قضية التوازن الكامل ، التوازن بين الأمام والخلف. ومن المثير للاهتمام أن هناك عائلة في فنلندا ، على ما أعتقد ، لديها مستقبل متحور.

ومستقبلاتهم الطافرة تفتقر إلى هذا التيروزين.

وما يحدث نتيجة لذلك هو أن هذا التيروزين المعين لا يتعرض للفوسفور. نظرًا لأن هذا التيروزين لا يتفسفر ، لا يمكن جذب الفوسفوتاز إلى المستقبل لأنه لا يوجد تيروزين هناك.

هناك بعض بقايا الأحماض الأمينية الأخرى. لا اعلم ما هذا.

انها ليست مهمة ، لكنها ليست تيروزين. وهذا لا يمكن أن يحدث لأنهم لا يملكون هذا التيروزين. لا يمكن جذب هذا الفوسفوتاز إلى المستقبلات لإغلاقه كما هو معتاد. لذلك عادة ما يكون التوازن غير متوازن ، وقد أصبح العديد من أفراد هذه العائلة فائزين أولمبيين في التزلج الريفي على الثلج. لقد أصبحوا أبطال أولمبيين.

لماذا ا؟ لأن مستقبل Epo لديهم مفرط النشاط. نظرًا لفرط نشاط مستقبلات Epo ، فإن لديهم مستويات أعلى من الطبيعي من خلايا الدم الحمراء في الدورة الدموية ، وهذا يسمح لهم بوضوح بالعمل بشكل أفضل في التزلج الريفي على الثلج ، والتي كما تعلمون مهمة تتطلب جهدًا بدنيًا حقًا.

مرة أخرى ، أنا لا أقول أن هذا أمر جيد بالنسبة لهم بالضرورة.

هناك أشياء أخرى في الحياة إلى جانب ، صدق أو لا تصدق ، الفوز بالمسابقات الأولمبية عبر الضاحية لأنه كما ذكرت في المرة السابقة ، وجود عدد كبير جدًا من خلايا الدم الحمراء في الدورة الدموية ، هناك جانب سلبي لذلك وهو أنك لديك ميل أكبر بكثير إلى لديك انسدادات ، لوجود جلطات دموية في الدورة الدموية والتي من الواضح أنها ليست شيئًا جيدًا جدًا.

أوه ، إذن هل هناك عتبة لتفعيل مستقبل Epo قبل أن يغلقه phosphotase؟

هذه الأشياء ليست مفهومة جيدًا حقًا ، ولم تتم دراستها جيدًا.

الحقيقة هي أنك قد تكون قادرًا على القول إننا يجب أن نصنع نموذجًا رياضيًا لكل هذه الدوائر المختلفة. لكن الحقيقة هي أنك إذا أردت أن تصنع نموذجًا رياضيًا ، عليك أن تعرف بعض الثوابت. يجب أن تعرف بعض المعلمات ، ثوابت الربط. وفي الواقع ، بالنسبة لمعظم تفاعلات الإشارات ، لم يدرسها أحد على الإطلاق بمثل هذا التفصيل الكبير. لذلك ، لا يعرف المرء حقًا كمية الفوسفات التي تحتاجها هنا قبل أن يصبح الفوسفوتاز نشطًا حقًا. وبالتالي ، لا يوجد نموذج رياضي جيد حقًا لدورة التغذية الراجعة هذه ، على الرغم من أننا نعلم دون أدنى شك بوجودها. لذا ، أريد أن أخوض في قضايا أخرى تتعلق بمسألة سمات التمايز المتراكمة برمتها بينما يتحرك المرء في هذا المسار.

مرة أخرى ، استخدمنا هذا كنموذج لكيفية حدوث التفاضل في الجسم بأكمله. الإيمان الذي تم تضمينه في هذا النوع من المخطط على مدار العشرين أو الثلاثين عامًا الماضية هو أن اكتساب أنواع مختلفة من الأنماط الظاهرية لا يترافق مع تغيرات جينية ، أي في جينومات هذه الخلايا. بمعنى آخر. يمكن تحقيق هذه الأنواع المختلفة من التمايز ليس عن طريق إعادة ترتيب الجينات ولكن فقط عن طريق إعادة ترتيب برامج النسخ ، وأن تسلسل الحمض النووي لهذه الخلايا أثناء تكاثرها وتمايزها لم يتغير تمامًا. وهذه مسألة إيمان لأنه يمكنك أن تقول لي ، كيف تعرف أن هذا صحيح حقًا. الحقيقة هي أن الناس قد نظروا إلى الجينات في أنواع عديدة من الخلايا ، ولكن من المستحيل أساسًا ، أو كان على الأقل حتى وقت قريب ، لاستبعاد احتمال أنه بينما تتحرك الخلايا في مسارات التمايز هذه ، فإنها تبدأ في تغيير تسلسل النيوكليوتيدات من جيناتهم المختلفة. في الواقع ، لقد أخبرتك بالفعل عن حالة واحدة حيث يكون هذا هو الحال بوضوح. وهذا في تمايز الخلايا البائية في الجهاز المناعي ، والذي يحدث هنا في هذا الرسم البياني ، لأنه كما تتذكر من مناقشتنا فيما يتعلق بعلم المناعة ، فإن الخلايا البائية في الواقع تعيد ترتيب جيناتها بالترتيب لتجميع متواليات الحمض النووي معًا قادرة على تمكينها من صنع أجسام مضادة قادرة على التفاعل مع مستضدات معينة. لذلك ، ليس هناك شك على الإطلاق في أن هناك إعادة ترتيب جسدي للجينات ، جسديًا يعني أنه ليس تغيرًا في الخط الجرثومي. إنه يحدث في سوما خارج الخط الجرثومي. هناك طفرة جسدية.

إنها ليست طفرة ضارة ، ولكنها موجهة نحو نقطة نهاية طبيعية ومرغوبة من الناحية الفسيولوجية.

لكن على سبيل المثال ، كيف تعرف أنه عندما تتذكر أشياء في الدماغ ، فإن جزءًا من الذاكرة لا ينشأ من تغيير تسلسل الحمض النووي والخلايا العصبية المختلفة في الدماغ؟

ما هو الأساس الجزيئي للذاكرة؟ هل يمكن أن يكون في كل مرة نتعلم فيها بعض الأشياء أن هناك متواليات نيوكليوتيدات مختلفة ، متواليات نيوكليوتيدات حرجة ، والتي تغيرت في الخلايا العصبية في الدماغ ، وأن هذه التغييرات في تسلسل النوكليوتيدات تمثل أساسًا مهمًا لضمان الاحتفاظ بالذاكرة على مدى عقود من الزمن . أو ، بدلاً من وجود تغييرات جينية في الدماغ ، يمكن أن يكون كل شيء جينيًا ، أنا. . جميع التغييرات الأخرى التي تحدث للخلية إلى جانب تغيير تسلسل الحمض النووي في الحمض النووي الصبغي.

لذا ، نحن هنا نتعامل مع الجدلية بين الوراثة اللاجينية والجينية. وهل تحدثنا عن مثيلة الحمض النووي هنا؟ نعم ، لقد تحدثنا عن مثيلة الحمض النووي ، وهل تتذكر أو ناقشت حقيقة أنه عندما يتم ميثلة الحمض النووي ، فإن ذلك يمنع نسخ الجين.

لكن هذا لا يغير تسلسل النوكليوتيدات ، ويمكن أن ينتقل تكوين المثيلة هذا للجين إلى جيل من الخلايا إلى الجيل التالي. إنها وراثية ، لكنها ليست وراثية بالمعنى الدقيق للكلمة ، أي

لا ينطوي على تغيير في تسلسل النوكليوتيدات ، وهو ما نريد قصر هذا المصطلح على الإشارة إليه.

لذلك ، يمكن أن يمثل اللاجين جميع التغييرات في الخلية بما في ذلك مثيلة الحمض النووي ، والتعديلات في النسخ ، وجميع الأحداث المصب الأخرى التي تؤدي إلى تغييرات في الخلية.

وكيف يمكن معالجة هذا؟ حسنًا ، هناك طرق مختلفة لمعالجة هذا السؤال أو معالجة احتمال وجود تغييرات في الواقع في تسلسل النيوكليوتيدات للجين.

طريقة واحدة للقيام بذلك هي ما يلي. وهذا هو أخذ خلايا من جنين مبكر ، وهنا نرى جنين فقاري مبكر.

هذا يشبه حقًا جنين الضفدع أو شكل مختلف قليلاً ، وهنا نرى جنينًا مبكرًا. إنه بعد انفجار بلاستولا. إنها تسمى الكيسة الأريمية. هنا مرة أخرى لدينا كلمة انفجار.

ماذا عن سؤال واحد لكل محاضرة؟ يجب أن يكون لدينا بعض الأسهم هنا.

يمكن للآخرين طرح الأسئلة. من الجيد طرح الأسئلة ، ولكن ماذا عن واحدة في كل محاضرة تكون عادلة ومنصفة.

حسنًا ، هذا جنين فقاري مبكر.

هنا نرى الكيسة الأريمية. يأتي هذا بعد المراحل المبكرة في الجنين ، وهنا نرى كتلة الخلايا الداخلية.

وكما اتضح ، فإن كتلة الخلية الداخلية ستكون مقدمة للعديد من أنسجة الجنين الناشئ في النهاية.

وهنا ، يمكن للمرء أن يقوم بتجربة شيقة. يمكن للمرء أن يأخذ الخلايا من كتلة الخلية الداخلية. ويمكن للمرء أن يبدأ في نشرها في الثقافة. وما ينتهي به المرء هو الخلايا الجذعية الجنينية.

وتتعدد الفائدة الجوهرية للخلايا الجذعية الجنينية.

لسبب واحد ، يمكنك أن تأخذ الخلايا الجذعية الجنينية ويمكنك تعديلها وراثيًا. يمكنك إدخال جين جديد ، في حالة الفأر ، أو يمكنك إخراج جين آخر.

وبعد ذلك يمكنك حقن الخلايا الجذعية الجنينية المعدلة وراثيا في الكيسة الأريمية لجنين آخر.

لنفترض أننا أخذنا الخلايا من كتلة الخلية الداخلية.

نقوم بتطوير الخلايا الجذعية الجنينية. يمكننا تسميتها الخلايا الجذعية الجنينية. هذا ما يطلقون عليه في التجارة ، الخلايا الجذعية الجنينية. نخرجهم. يمكننا نشرها في الثقافة. وبعد ذلك ، ما يمكن أن نجده هو أننا سنضع علامة جينية في تلك الخلايا الجذعية الجنينية. لنفترض أننا وضعنا في تلك الخلايا الجذعية الجنينية علامة الجين بيتا غالاكتوزيداز.

وبيتا جالاكتوزيداز في وجود مؤشر مناسب ، إذا وضعت مؤشرًا مناسبًا وجعلت الخلية تتحول إلى اللون الأزرق.

إذن لدينا الآن خط خلوي ES ينتج إنزيم بيتا غالاكتوزيداز. إن إنزيم بيتا غالاكتوزيداز بيتا غال نفسه ليس له أي تأثير على بيولوجيا الخلايا. إنها مجرد علامة. والآن ، نأخذ هذه الخلايا الجذعية الجنينية ونحقنها في جنين آخر ، جنين من النوع البري يفتقر إلى علامة بيتا غال.

وما يمكننا رؤيته هو أننا نقوم بحقن الخلايا الجذعية الجنينية في هذه الكيسة الأريمية. سوف تتسلل الخلايا الجذعية الجنينية المحقونة الآن إلى نفسها ، وسوف تتسلل الآن إلى الخلايا الضخمة في هذا الجنين الذي حقننا فيه الخلايا الجذعية الجنينية ، وستصبح جزءًا من التكوين الكامل للجنين التالي. بمعنى آخر. وسرعان ما تشق هذه الخلايا الجذعية الجنينية الأجنبية طريقها إلى كتلة الخلايا الداخلية هذه.

وسوف تتأسس وتصبح مكافئة وظيفيًا لخلايا كتلة الخلية الداخلية التي كانت مقيمة هناك قبل هذا الحقن. وما يمكنك فعله بعد ذلك هو متابعة المصير اللاحق للفأر في هذه الحالة. وما سيحدث غالبًا هو أنه يمكنك العثور على خلايا زرقاء في جميع أنحاء الماوس أحيانًا في الكفوف ، وأحيانًا في المعطف. دعنا نتخيل أن الشعر سيتحول إلى اللون الأزرق ، وهذا ليس هو الحال في الواقع. لكن دعونا نتخيل أن الشعر سيتحول إلى اللون الأزرق. إذن ها هو الفأر ، سعيد لأنه جزء من تجربة مهمة.

وما ستراه أحيانًا هو أنه ، حسنًا ، تذكر أن الفن لم يكن موطن قوتي. على أي حال ، قد ترى هنا خطوطًا من الخلايا الزرقاء على الجلد. لن يتحول الشعر إلى اللون الأزرق في الواقع ، لكن قد يتحول لون الجلد إلى اللون الأزرق إذا أعطيته المؤشر المناسب.

وما يشير إليه هذا هو أنه في هذه الحالة ، يمكن أن تصبح الخلايا التي تم حقنها في الكيسة الأريمية جزءًا من سلالات تلتزم بأن تصبح خلايا جلدية.

أو قد تكون خلايا الدماغ زرقاء. أو قد تكون الخلايا في القناة الهضمية زرقاء. أو في ظل ظروف معينة ، قد تكون خلايا الأمعاء زرقاء. في إخباركم بذلك ، أعني أن أشير إلى أن الخلايا التي حقنها في هذه الكيسة الأريمية ، والتي تحمل بيتا غال ، كانت كاملة القدرة.

يمكنهم إنشاء جميع أنسجة الفأر في ظل الظروف المناسبة. من الواضح أن الظروف المناسبة يتم وضعها في هذه البيئة الخاصة جدًا حيث يمكن لجميع أنواع الإشارات التي تحفز التمايز ، والتي لا نفهمها حقًا ، أن تحفز هذه الخلية على الالتزام بالدخول في سلالة تمايز واحدة أو أخرى. وبشكل أساسي ، يمكنك صنع كائن حي كامل من الخلية الجذعية الجنينية. تتمتع الخلايا الجذعية الجنينية بقدر من اللدونة والمرونة مثل البويضة المخصبة.

لم يفقد بعد القدرة على تكوين جميع أجزاء الجسم.

في بعض المناسبات ، ستدخل الخلية ES في مناسل الفأر الموجودة في الأسفل هنا في مكان ما. وإذا كان الأمر كذلك ، إذا كانت الخلية الجذعية الجنينية التي حقنتها قادرة على زرع تكوين هذه الخلايا في الأسفل هنا ، فإن ما سيحدث هو أن الحيوانات المنوية أو البويضة القادمة من هذا الفأر ستنقل الآن الجين الأزرق. والآن ، في الجيل التالي ، سترث جميع الفئران جين بيتا جالاكتوزيداز الأزرق في جميع خلاياها لأن هذا سيكون قد دخل الآن في الخط الجرثومي.

إذا حدث أن استعمرت هذه الخلايا الزرقاء الخصيتين أو المبيض أو الخصيتين ، فإن هذه الخلايا الزرقاء ستصبح أسلافًا للحيوانات المنوية أو البويضة. والآن ، في الجيل القادم ، سترث الفئران جينًا أزرق في كل خلاياها.

والآن هذا الفأر سعيد حقًا لأنه الآن جزء من تجربة بالغة الأهمية لأنه الآن ستصبح كل خلاياه زرقاء ، بعد أن ورثتها كجزء من البويضة التي أدت إلى تكوينها. في هذا النوع من الحيوانات ، نطلق على هذا الحيوان نوعًا من الوهم. الكيميرا هو وحش أسطوري ، دعنا نقول ، نصف إنسان ونصف حصان أو شيء من هذا القبيل. أو الوهم يعني أنه يحتوي على أجزاء مختلفة وراثيًا. هذا لا يعني أن هذه الأجزاء التي تحمل الجين الأزرق معيبة بالضرورة ، إنها فقط مختلفة وراثيًا ، واحدة عن الأخرى. لكن يمكنهم المشاركة في التطور الجنيني بطريقة لا يمكن تمييزها عن الخلايا غير الزرقاء. يفعلون كل ما يفترض بهم القيام به ، ويتظاهرون كما لو كانوا في هذا الجنين منذ البداية ، منذ البداية ، منذ لحظة الإخصاب. لذلك هم مكتملون.

هناك تجربة بديلة يمكنك القيام بها ، ويمكنك أخذ الخلايا الجذعية الجنينية ، ويمكنك حقنها تحت جلد فأر ، على سبيل المثال. الآن ، أنت تضعهم في بيئة غير مألوفة للغاية. وما تراه بعد ذلك في مناسبات عديدة هو أنه يمكنك بالفعل الإصابة بورم. يمكنك الحصول على ما يسمى بالسرطان الجنيني.

الآن ستقول ، حسنًا ، ماذا في ذلك؟ هذا ليس مثيرًا للاهتمام. لكنها مثيرة جدا للاهتمام. لماذا ا؟

لأنك إذا نظرت إلى جينوم خلايا السرطان الجنينية التي يمكن أن نطلق عليها خلايا EC إذا أردت ، فهذه الخلايا من النوع البري الكامل وراثيًا. ومع ذلك ، لدينا ورم هنا.

لذا ، فهذا يعني أن هذه الخلايا ، التي تم وضعها في بيئة غير مألوفة تمامًا تحت الجلد أو في بطن الفأر ، ستبدأ في تكوين ورم. وفي الحقيقة ، هم يمثلون النوع الوحيد من الخلايا الذي نعرفه عن المكان الذي يمكن فيه للخلية التي تحتوي على جينوم من النوع البري أن تمنحك ورمًا.

كما شعرت من مناقشاتنا السابقة ، يجب أن تحتوي جميع أنواع الخلايا السرطانية البشرية الأخرى التي نعرفها على جينات متحولة حتى تنمو كورم خبيث. هذه الخلايا من النوع البري تمامًا ويمكن أن تنمو كسرطان جنيني. هم بدائيون جدا.تتمتع هذه الخلايا بقدر كبير من الاستقلالية. إنها لا تستجيب لجميع عوامل النمو التي تتطلبها عادة العديد من الخلايا في جميع أنحاء سوما الحيوان في جميع الأنسجة.

لذلك يسمح لنا هذا بالبدء في المضي قدمًا وطرح أنواع أخرى من الأسئلة.

على سبيل المثال ، يمكنك أن تأخذ هذه الخلايا السرطانية الجنينية.

تضعهم في طبق بتري ، ويمكنك في الواقع حثهم على التمايز إلى أنواع مختلفة من الخلايا في المختبر.

كيف يمكنك فعل ذلك؟ حسنًا ، لقد بدأنا للتو في تعلم كيفية القيام بذلك. نحن لا نعرف حقًا كيف نفعل ذلك.

ولكن ، إذا أعطيتهم المزيج الصحيح من عوامل النمو ، فقد يبدأون في تكوين خلايا عضلية. إذا أعطيتهم مزيجًا آخر من عوامل النمو ، فقد يبدأون في إعطاء خلايا جفن البنكرياس التي تشكل الأنسولين ، أو في هذه الحالة خلايا الغضاريف.

ومن المفترض أن مزيج عوامل النمو الذي تقدمه لكل خلية من هذه الخلايا في المختبر ، أي في طبق بتري ، يحاكي بيئة عامل النمو التي يمر بها كل نوع من أنواع الخلايا هذه داخل الجنين. بعبارة أخرى ، تعاني الخلايا في أجزاء مختلفة من الجنين مجموعات مختلفة من عوامل النمو التي تقنعها بالالتزام بأن تصبح هذا النوع من الخلايا ، وهذا النوع من الخلايا ، وهذا النوع من الخلايا. وبالتالي ، فإن أحد وعود أبحاث الخلايا الجذعية الجنينية هو إمكانية القدرة على تجديد أنواع مختلفة من الأنسجة بطريقة عرضتها لكم هنا للتو. لكن هذه التجربة برمتها في حالة البشر مثيرة للجدل أخلاقياً للغاية.

لماذا ا؟ لأن التجربة تبدأ في صنع هذه الخلايا الجذعية الجنينية هنا ، وإذا أردنا البدء بجنين مبكر مثل هذا ، فابدأ بكيسة أريمية ، في حالة الكيسة الأريمية البشرية ، فإن هذه الكيسة الأريمية البشرية لديها القدرة في ظل الظروف المناسبة أن يصبح إنسانًا حديث الولادة. وبالتالي ، لدينا هذا الصراع الأخلاقي الهائل في هذا البلد.

هل هذا الكيسة الأريمية بالفعل إنسان؟ هل يمكنك بالفعل اقتطاع حياة هذه الكيسة الأريمية في هذه المرحلة من التطور ، وبذلك ، هل تقوم بالفعل بإخماد حياة الإنسان ، أم أن هذا الكائن الحي ، إذا كنت تريد تسميته ، لا يزال بالفعل بدائيًا للغاية بحيث لا يمكن اعتباره ليكون مساويا لحياة الانسان؟

وهنا ، على عكس آرائي السياسية ، لن أتقدم بما يكفي للمغامرة برأي لأنه حقًا شيء لا يمكن لأحد أن يجادل فيه بأي طريقة موضوعية.

إنها كلها مسألة رأي. هل هذا كائن بشري بالفعل ، أم أنه مجرد كتلة جامدة ، كتلة من الخلايا؟

الآن ، من حيث المبدأ ، كيف يمكننا القيام بذلك؟

كيف يمكننا بالفعل إنشاء هذا النوع من العلاج بالأنسجة؟

لأن الحقيقة هي أنه مع تقدمك في السن ، تبدأ أنسجتك في الانهيار. أنت لم تختبر ذلك.

لكن لدي. والحقيقة هي أنه حتى لو حاولت الحفاظ على لياقتك ، فإن الأشياء تبدأ في الانهيار. وكلما تقدمت في السن ، كلما تفككت. حتى الأشخاص الذين يأكلون جيدًا ، وهو ما أفعله ، ويمارسون الرياضة جيدًا ، وهو ما لا أفعله ، حتى أنهم ينهارون.

والسؤال هو ، هل هناك طريقة لاستبدال وإصلاح الأنسجة؟ وهذا ، من حيث المبدأ ، يمثل إحدى هذه الإستراتيجيات لأنه يعني أنه يمكنك حقن الخلايا البديلة في نسيج عامل وتوليد الخلايا التي يمكنها بعد ذلك استعادة وظيفة التجديد التي تدهورت بشكل حتمي على مدى عقود. حسنًا ، هذا يثير تساؤلاً حول كيفية الحصول على الكيسة الأريمية ، وكيف يمكنك صنع كيسة أريمية مثل هذه. لتوضيح شيء واضح ربما تكون قد حدسته بالفعل ، دعنا نقول أن لديك مثل هذه الخلايا متمايزة من أنواع مختلفة من الخلايا التي تريد حقنها في عضلات شخص ما أو في كبده إذا كان مصابًا بداء السكري وفقد خلايا بيتا الخاصة به ، أو في غضروفه إذا قاموا بضرب ركبهم أثناء ممارسة كرة السلة أو شيء من هذا القبيل ، أو الركض ، الذي يُزعم أنه مفيد لك.

من تعرف؟ كيف يمكنك التعامل مع ذلك؟ حسنًا ، الحقيقة هي ، لنتخيل وجود كيسة أريمية كنا ننتجها بهذه الطريقة التي ميزناها بهذا الشكل.

حسنًا ، هذا هو تسلسل الأحداث الآن. هناك اعتبار مهم يجب أن نأخذه في الاعتبار ، وهو أنه إذا جاءت هذه الكيسة الأريمية من شخص مختلف عنك ، وقمنا بتحفيز هذه الخلايا على التمايز ، وحقننا خلايا التمايز تلك في عضلاتك ، فلن تنجح الأشياء. لماذا ا؟ لأن هذه الخلايا ، إذا نشأت الكيسة الأريمية في شخص مختلف عنك ، فستكون مختلفة وراثيًا عنك ، وسيعرفها جهازك المناعي على أنها نسيج غريب. لذلك ، على الرغم من أنك كنت تحصل على حقنة من الخلايا التي يمكن أن تجدد عضلاتك بشكل جيد تمامًا ، فلن تُمنح هذه الخلايا أبدًا فرصة لتأسيس نفسها والازدهار ، وإعادة بناء الأنسجة ببساطة لأن الجهاز المناعي يعتبر هذه الخلايا على أنها غريبة. وستلاحقهم بمطرقة وملاقط في محاولة للتخلص منهم بنفس الطريقة التي تحاول بها التخلص من جميع أنواع الغزاة الأجانب. بمعنى آخر. الطريقة الوحيدة التي يمكنك تجنبها هي إذا كانت هذه الكيسة الأريمية مطابقة وراثياً لك.

ولكن كيف يمكنك صنع كيسة أريمية مطابقة وراثيًا لك؟ حسنًا ، أنا سعيد لأنني سألت هذا السؤال. هذا هو التحدي الكبير الذي نواجهه هنا لأننا لا نريد خلق موقف حيث يتعين علينا استعادة أنسجة شخص ما ، ولكن الطريقة الوحيدة التي يمكننا بها استعادتها هي تركها مثبطة للمناعة لبقية حياتهم. عندما أقول أنها تعاني من كبت المناعة ، أعني أنه يتعين علينا منع جهاز المناعة لديهم من مهاجمة كل هذه الخلايا التي حقناها فيها ، هذه الخلايا الغريبة ، بنفس الطريقة التي يجب أن نقمع بها جهاز المناعة لأي شخص تلقى الكسب غير المشروع من شخص آخر بما في ذلك في كثير من الأحيان عمليات زرع نخاع العظم. في جميع الحالات ، لدينا على الأقل لفترة من الوقت لمنع جهاز المناعة لديهم من مهاجمة هذه الخلايا المطعمة والقضاء عليها. وهذا هو المكان الذي تأتي فيه الإستراتيجية بأكملها لعملية الاستنساخ بأكملها. قد تتذكر حالة دوللي منذ حوالي خمس سنوات ، ودعنا نتذكر ما حدث هنا لأن هذه تجربة مهمة في بيولوجيا الثدييات.

لقد طرح السؤال ، حقًا ، إذا كنت تأخذ خلايا من نسيج جسدي ، من هنا ، أو هنا ، أو هنا ، هل هذه الخلايا ، بشكل أساسي ، لا تزال كاملة القدرة ، أي النواة ، أو هل جينوم تلك الخلايا مكتمل القدرة ، أو لديها الجينوم ، المكمل الكروموسومي للخلايا في خلاياه ، خضع لنوع من التغيير غير القابل للإلغاء ، والذي لا رجعة فيه ، والذي يمنع تلك الخلايا من أن تصبح مكتملة القدرة على الإطلاق؟ حسنًا ، في الواقع ، إذا أخذت خلايا ظهارية ثديية من ثدي إنسان أو من ثدي نعجة ووضعتها في الكيسة الأريمية ، فلن يحدث شيء. تلك الخلايا الظهارية التي تم إدخالها في الثدي لن تكون قادرة على تثبيت نفسها في الكيسة الأريمية.

ولن نكون قادرين على التسلل وسط كتلة الخلايا الداخلية ، ولن يكونوا قادرين على المشاركة في عملية التطور الجنيني. لذلك ، يبدو أن برنامج الوراثة اللاجينية في هذه الخلايا الجسدية قد تم ضبطه بشكل لا رجعة فيه لمنع مشاركة الخلايا الظهارية الثديية المتباينة بالفعل في التطور الجنيني اللاحق. لذلك ، لا يمكنك إجراء هذه التجربة مرة أخرى لإدخال الخلايا في كتلة الخلية الداخلية كما وصفت للتو هنا ، وحقنها في هذا.

لكن مع ذلك ، هذا لا يجيب على السؤال. المسألة ليست ما إذا كانت الخلية الظهارية الثديية ملتزمة بشكل لا رجعة فيه بكونها خلية طلائية ثديية. القضية: هل جينومها قادر في ظل الظروف المناسبة على أن تصبح خلية جنينية مبكرة.

وعليه فإن ما تم فعله هو ما يلي. أخذ أحدهم خلايا ظهارية للثدي ، في هذه الحالة من أم دوللي غير المقتبسة "، أعدت واحدة نوى من هذه الخلايا ، وأخرجتها من السيتوبلازم ، ثم حصلت على بيض مخصب أو بيض تم تحريضه ليصبح.

إذن ها هي بويضة. البويضة هي بويضة غير مخصبة.

من حيث المبدأ ، يمكنك تنشيط البويضة عن طريق إدخال حيوان منوي ، أو في الواقع من الأفضل أن تأخذ البويضة وتخدعها لتفكر في أنها أصبحت مخصبة عن طريق معالجتها بأملاح مختلفة ، وتركيز عالٍ من البوتاسيوم ، وما إلى ذلك.

وهذا سيحث البويضة على القول إنني قد تم تخصيبها.

من الأفضل أن أبدأ التطور الجنيني. لكن ما تفعله في هذه الحالة هو ما يلي. للبيضة نواة أحادية العدد هنا ، ويمكنك أن تأخذ إبرة صغيرة. وأنت تمتص تلك النواة مباشرة من البويضة. لذلك ، لقد قمت باستئصاله.

هذا ما فعلته ، والآن يتم استئصال البويضة.

ليس بها نواة. لكن ضع في اعتبارك أن الكثير مما يحدث أثناء التطور الجنيني المبكر مبرمج ليس فقط من خلال الجينات ولكن من خلال جميع مجموعة البروتينات السيتوبلازمية الموجودة في جميع أنحاء البويضة ، والتي تلعب أدوارًا مهمة في تحديد المسار اللاحق للتكوين الجنيني.

والآن ما يمكنك القيام به هو حقن نواة الخلية الظهارية الثديية في هذه البويضة المستأصلة.

من الواضح أن الخلية الظهارية الثديية متباينة للغاية.

هناك لصنع الحليب. سوف نسميها MEC إذا أردت ، وتضع ذلك هناك ، وتحت ظروف معينة ، وبعد ذلك يمكنك معالجة هذا بقليل من الملح لتقليد التحفيز الفسيولوجي الذي يأتي بعد اصطدام الحيوانات المنوية بالبويضة.

والآن ستعتقد هذه البويضة أنها مخصبة.

والآن سيبدأ في الانقسام. لكن ضع في اعتبارك أن جينوم هذا الاقتباس غير المقتبس "البويضة غير المخصبة" لم يأت من الحيوانات المنوية ونواة البويضة الموجودة مسبقًا. لقد حان لأنه تم حقن النواة من خلية ظهارية ثديية.

أشارت تجربة على مدار الثلاثين عامًا الماضية إلى أن هذا لن ينجح أبدًا. لكن أخيرًا شخص ما في اسكتلندا ، رجل يدعى إيان ويلماوث ، قام بالعبث بما فيه الكفاية لظروف هذه الخلايا بحيث يمكنه في الواقع جعلها تعمل في كثير من الأحيان ، ربما مرة أو مرتين أو ثلاث مرات من أصل 100 محاولة. لكن في ظل هذه الظروف ، سيبدأ هذا الشيء في الانقسام. ستبدأ النواة في تقسيم ثنائي الصبغة. ضع في اعتبارك أنه عندما تدخل الحيوانات المنوية في البويضة ، فإن البويضة تكون أحادية العدد. الحيوانات المنوية أحادية العدد. معا يصنعون جينوم ثنائي الصبغة. تم تقديم هذا الجينوم ثنائي الصيغة الصبغية ، والسؤال هو ، السؤال المهم هو ، هل يمكن للجينات في هذه النواة المقدمة إعادة ترتيب برنامج النسخ الخاص بها بالكامل بحيث على الرغم من أن هذه الجينات قد تكون جميعها سليمة من حيث تسلسل النوكليوتيدات ، يمكن لمجموعة معقدة بلا حدود من البروتينات المرتبطة بالحمض النووي ، أي يمكن للبروتينات التي تشكل الكروماتين الذي ليس فقط هيستونات ولكن أيضًا عوامل النسخ ، TF's ، أن يقفزوا جميعًا ويقفزوا كما ينبغي لتقليد وتكرار طيف عوامل النسخ التي توجد عادة بعد فترة وجيزة من البويضة مخصب؟

إذا تمكنوا من القيام بذلك ، فيمكن لهذا الجنين أن يبدأ في التكاثر ، ويمكن أن يتطور في النهاية إلى جنين كامل.

إذا لم يتمكنوا من ذلك ، فسيتم قطع التكوين الجنيني بعد ذلك بوقت قصير ربما في مرحلتين من الخلايا ، في مرحلة الخلايا الأربع ، في مرحلة 16 خلية ، ولكن بعد ذلك بوقت قصير ، ليس بسبب خلل في تسلسل الحمض النووي ، ولكن بسبب طيف من عوامل النسخ صعودا وهبوطا ينظم جينات معينة ليست في الواقع قادرة على إعادة تصنيف نفسها استجابة لماذا؟

في البداية ، استجابة للإشارات القادمة من السيتوبلازم لأن المرء قد يتخيل ، بشكل صحيح ، أن النواة هنا تحصل على إشارات من السيتوبلازم تخبرها ، في الواقع ، تخبر هذه النواة ، يجب أن تتصرف وظيفيًا كما لو كنت النواة البويضة الملقحة. بمعنى آخر ، تؤثر بيئة البروتينات هنا على سلوك هذه النواة. يعود ذلك إلى طريقتنا العادية في التفكير لأن طريقة التفكير المتجهية الطبيعية لدينا هي أن النواة تؤثر على السيتوبلازم.

هذا هو اتجاه تدفق المعلومات. لكن هنا ، لدينا وضع مختلف. هنا ، يخبر السيتوبلازم هذه النواة المحقونة ، حسنًا ، لقد اعتدت أن تكون نواة خلية ظهارية للثدي ، لكن الآن عليك أن تقوم بوظيفة مختلفة. وسوف نجبرك على القيام بذلك. وإلى الحد الذي يحدث ، إذن ، من حيث المبدأ ، يمكن أن ينتهي الأمر بالحصول على جنين طبيعي.

وقد حدث في الواقع في مناسبة نادرة أن هذا نجح.

استخدموا هنا محفزًا كهربائيًا فعليًا بدلاً من الملح لتقسيم النواة. هذا المحفز الكهربائي ، مرة أخرى ، كان لتقليد المنبه الذي يدخله الحيوان المنوي إلى البويضة بشكل طبيعي ، وبالتالي تنشيط البويضة وإجبار البويضة المخصبة بأكملها على التكاثر.

وهكذا ، بمجرد أن يبدأ هذا في التطور ، دعنا نقول ، مرحلة الكيسة الأريمية ، لدينا هنا الكيسة الأريمية. يمكنك رؤية كتلة الخلية الداخلية مرة أخرى هنا. يمكن نقل هذا إلى نعجة حامل زائفة. يعني الحمل الزائف أنك تأخذ نعجة وأن تحقنها بسلسلة من الهرمونات التي تقنع جهازها التناسلي بما في ذلك البرولاكتين ، والبروجسترون ، أو الإستروجين ، وتقنع جهازها التناسلي ، رحمها ، بأنها حامل. تقوم بحقن هذا الجنين المبكر بداخلها ، ثم يتم زرع هذا الجنين المبكر في جدار رحمها ويبدأ في النمو. وإذا كان كل شيء يعمل بشكل جيد ، فستحصل على ولادة دوللي. تحصل على خروف جديد يخرج من هذا.

إنها لا تعمل في كثير من الأحيان ، مرة ، اثنتان ، ثلاث ، أربع مرات بعد كل مائة ، وغالبًا في الغالبية العظمى من الحالات ، هناك حالات ولادة خاطئة ، وعربات خاطئة ، والتي تحدث في منتصف مرحلة التطور الجنيني. لذلك ، في الغالبية العظمى من الحالات تقريبًا ، فشل هذا. بطريقة ما ، إعادة برمجة هذه النواة ، وهو ما نتحدث عنه ، إعادة برمجتها من حيث برنامج النسخ الخاص بها ، تنحرف. وبالتالي ، تحدث أشياء سيئة. حقيقة أنه في مناسبة نادرة تحصل وتنجح هنا بالفعل مثيرة للاهتمام للغاية لأنها تثبت بشكل لا رجعة فيه أن جينوم الخلية الظهارية الثديية مؤهل من حيث المبدأ لبرمجة التطور الجنيني بأكمله.

وهذا يعني أنه أثناء تطور والدة دوللي ، سنضعها هنا ، حيث تطورت من خلية واحدة إلى 1 أو 00 أو 10000 مليار خلية ، حيث حدث هذا التطور في تسلسل الحمض النووي الذي انتقل من البويضة المخصبة إلى خلاياها. لا يتغير حقا. بمعنى آخر. كانت تسلسلات الحمض النووي التي كانت موجودة في إحدى خلاياها الطلائية الثديية سليمة ، وقادرة من حيث المبدأ على إطلاق التطور الكامل مثل البويضة المخصبة. وهذا أحد الأدلة ، بالمناسبة ، أن التمايز في الواقع لا يتضمن ، مع بعض الاستثناءات النادرة ، تعديلات في تسلسل الحمض النووي.

وهذا ، بدوره ، ينتهي به الأمر إلى الارتباط بمسألة الخلايا الجذعية الجنينية برمتها. لنفترض أنني أردت تجديد عضلاتي ، رغم أنها لا تزال جيدة.

لذلك ، آخذ خلية جلدي ، وأقوم بحقن خلية الجلد.

أخرج النواة وأقوم بحقنها في بويضة.

ثم تركت البويضة تتطور حتى هذه المرحلة.

وأنا لا أعيد البويضة إلى خروف أو امرأة أخرى ، على الرغم من أنني أستطيع ذلك من حيث المبدأ. أنا في الواقع أخرج الخلايا من كتلة الخلية الداخلية. هذه هي الخلايا الجذعية الجنينية ، وبدأت في استخدامها لتجديد عضلاتي للقيام بهذه الاستراتيجية. إذن ، الخلايا ، في هذه الحالة ، لا تُستخدم للاستنساخ التناسلي ، وهو ما يوجد هنا.

يتم استخدامها للاستنساخ العلاجي ، حيث بدلاً من أخذ هذه الخلايا والخلايا الجذعية الجنينية والسماح لها بتكوين جنين كامل ، يتم استخدامها لتشكيل خط خلوي من الخلايا الجذعية الجنينية من الكيسة الأريمية من كتلة الخلايا الداخلية. ما تحدثنا عنه من قبل ، هنا ترون الكيسة الأريمية مع كتلة الخلية الداخلية هنا.

تراه مرة أخرى. ولكن الآن ، بدلاً من السماح لهذه الكيسة الأريمية بمواصلة التطور ، فإننا ببساطة نستخرج الخلايا منها وننشئ الخلايا الجذعية الجنينية مرة أخرى. لذلك يمكنني من حيث المبدأ إنشاء خلايا جذعية جنينية متطابقة وراثيا مع جميع الخلايا في جسدي ، ويمكن لأي واحد منكم كذلك.

وهنا ، ليس هناك واحد فقط ، ولكن هناك تعقيدان أخلاقيان.

بادئ ذي بدء ، نحن هنا نبدأ حياة الإنسان بقصد اقتطاعها مبكرًا جدًا ، وثانيًا ، من أين ستأتي البويضات؟ حسنًا ، يمكنك القول أنه يمكنك الحصول عليها من بعض النساء ، لكن إنتاج البويضات من أنثى بشرية ليس بهذه السهولة. عليك أن تحقنها بجميع أنواع الهرمونات المنشطة ، هرمونات choreogramatrophic. إنه إجراء غير سار. عادة ما تدفع للمرأة 5 دولارات أو 00 أو 10000 دولار لإنتاج بعض البويضات. حسنًا ، أنت تقول ، هذا جيد ، لكن هل هذا جيد؟ انا لا اعرف.

هل من المقبول أن تدفع لامرأة للتبرع ببويضاتها لتتحول إلى مصنع للبويضات؟ انا لا اعرف. عليك أن تحكم.

أعتقد أن هناك حججًا تؤيدها وتعارضها.

من الواضح أن أي شخص منا سيكون ساذجًا بشكل غير عادي إذا اعتقدنا أن هذا إجراء ليس له أي عوائق أخلاقية فيه.

وعليك أن تفكر بها بنفسك. ومع ذلك ، فإن الإمكانات هائلة ، وبالتالي فإن السؤال موجود.

هل ستكون هناك طرق في المستقبل لأخذ خلايا متمايزة من أنسجة المرء ، وفي الواقع استخدامها بهذه الطرق لصنع الخلايا الجذعية الجنينية دون الحاجة إلى المرور عبر البويضة ، ودون امتلاك القدرة على خلق حياة بشرية. كان البديل عن ذلك هو القيام بما يلي ، الدخول إلى أنسجتنا الطبيعية وسحب الخلايا الجذعية البالغة. ماذا أعني بالخلايا الجذعية البالغة؟

هذه ليست خلايا جذعية كاملة القدرة. هذه هي الخلايا الجذعية الموجودة في عضلاتي والتي تعمل على تجديد كتلة العضلات ، وهو ما يحدث صدق أو لا تصدق. هذه هي الخلايا الجذعية التي قد تكون في بشرتي وتعمل باستمرار على تجديد خلايا الجلد.

ضع في اعتبارك أنه في الحفاظ على جميع أنسجتنا الطبيعية ، هناك خلايا جذعية يمكن رسم تكوينها رسميًا على هذا النحو من خلال خلايا تضخيم العبور التي تحدثنا عنها من قبل.

وربما ، إذا أخذ أحدهم الخلايا الجذعية من أنسجة بالغة هنا ، إذا كانت لدينا طريقة لاستخراجها ، فيمكن نشرها في المختبر ، ثم حقنها مرة أخرى. هذه تسمى الخلايا الجذعية البالغة. والأشخاص الذين يعارضون هذا النوع من التلاعب بالأجنة البشرية وما إلى ذلك يقولون إن الخلايا الجذعية البالغة هي في الحقيقة الحل. تأخذ الخلايا الجذعية من أنسجة الشخص ، وتقوم بتوسيعها. Ex vivo يعني الخروج من الجسم ، في المختبر ، ثم استخدامه. تقوم بحقنها في أنسجة شخص ما لتجديد أنسجتها.

هناك مشكلة واحدة فقط في ذلك. من الواضح أنها أقل ثقلًا من الناحية الأخلاقية ، لكنها لا تعمل بشكل جيد. في الواقع ، يعتقد بعض الناس أنه بالكاد يعمل على الإطلاق ، وأن الاستثناءات بعيدة جدًا وقليلة بين. وهكذا ، فإن هذه القضية ستطرح للنقاش أو تستمر لفترة طويلة. لكن من الواضح أنه يمثل مجالًا جديدًا ومثيرًا جدًا للبحوث الطبية الحيوية. ومن المثير للاهتمام ، أنه يؤثر أيضًا بطريقة غير متوقعة تمامًا على السرطان لأن هذا النموذج الكامل للخلايا الجذعية ، كما اتضح ، ينطبق أيضًا على الخلايا السرطانية. إذا سألتني قبل عامين أو ثلاثة ، كيف كانت تبدو الخلايا في الورم؟ أود أن أرسم صورة كهذه ، وهي سلسلة من الخلايا المتنامية بشكل أسي بحيث تكون كل الخلايا السرطانية ، جميع الخلايا الورمية في كتلة الورم مكافئة بيولوجيًا لبعضها البعض.لديهم جميعًا نفس الجينوم الطافر ، وجميعهم قادرون على التكاثر أضعافًا مضاعفة.

لكن اتضح أن العمل في نظام Matavoidic على أورام Matevoidic مثل اللوكيميا ، والآن على سرطانات الثدي ، ينتج نتائج مختلفة تمامًا ، لأنه اتضح أن الطريقة التي يتم بها تنظيم الأورام تبدو هكذا. يتم تنظيم الأورام أيضًا في هذه المجموعة الهرمية تمامًا مثل الأنسجة الطبيعية.

كيف نعرف ذلك؟ مرة أخرى ، أنا سعيد لأنني سألت هذا السؤال.

لأنه إذا أخرجت هذه الخلايا من الورم ووضعتها في فأر آخر ، فلنفترض أنك ستحصل على ورم جديد.

هذه الخلايا هي أورام ، أي. لقد تنازلوا عن ورم جديد.

إذا قمت بإخراج هذه الخلايا من الورم ، فإنها تمتلك نفس الجينوم الطافر. إنها تشكل الكتلة الهائلة من الخلايا السرطانية في الورم. تضعها في فأر ، وهي غير مُسببة للأورام.

وفي بعض أنواع الأورام ، يمكن أن تمثل الخلايا السرطانية 1 أو 2٪ فقط من الكتلة الكلية للخلايا السرطانية في الورم.

ومن هذا ، بدأنا ندرك أنك تنظر داخل الأورام: الأورام تنحرف بشكل ضئيل عن تنظيم الأنسجة الطبيعية. كما أنها تعتمد على الخلايا الجذعية ذاتية التجديد التي يمكن أن تنتج خلايا تضخيم عابرة ويمكن أن تعطي خلايا المرحلة النهائية ، والتي على الرغم من كونها ورمية ، إلا أنها تتمتع بالعديد من الخصائص المتمايزة للأنسجة الطبيعية التي نشأت منها. وهذا له آثار هائلة ، على سبيل المثال ، على العلاجات ضد الأورام.

إذا سألت شخصًا ما ، كيف تتطور وكيف تحكم على نجاح العلاج المضاد للسرطان؟ أنت تتحدث إلى شخص مثل من صناعة الأدوية. ودعنا نقول أن هذا سهل.

إذا كان لديك دواء جديد ، وهذا الدواء يقلل من كتلة الورم بنسبة 50٪ ، فهذا يعني أنك فعلت شيئًا جيدًا حقًا.

لكن دعنا ننظر إلى ما يحدث هنا. إذا كانت هذه الخلايا تشكل 99٪ من الورم من حيث الكتلة وكانت هذه الخلايا 1٪ من الورم ، فلنفترض أنك اخترعت دواءً جديدًا يمحو كل هذه الخلايا ولكنه لا يلامس هذه الخلايا. لقد تقلص الجزء الأكبر من الورم وسيقول الجميع ، eureka ، لقد نجحنا في علاج السرطان. لكن ضع في اعتبارك أن قدرة الورم على التجديد الذاتي تكمن في هذه الخلايا. وإذا سمح لهذه الخلايا بالبقاء على قيد الحياة ، فسوف تبدأ في التكاثر مرة أخرى وتجدد كتلة الورم بأكملها. ولن تعرف حقًا أن لديك أي نجاح لأن هذه الخلايا تبدو مثل جميع الخلايا السرطانية الأخرى تحت المجهر. لكن من الناحية البيولوجية ، هما مختلفان تمامًا. وبالتالي ، فإن مستقبل علاج السرطان ، والذي سيستغرق خمس أو عشر سنوات للقيام بذلك ، يجب أن يبدأ في التركيز على التخلص من هذه الخلايا الجذعية ذاتية التجديد التي تخلق هذه القدرة الهائلة على التجدد من جانب الأورام.


المحاضرة 17: الجينوم وتسلسل الحمض النووي

يتحدث البروفيسور مارتن عن تسلسل الحمض النووي ولماذا من المفيد معرفة تسلسل الحمض النووي ، متبوعًا برسم خرائط الارتباط ثم الطرق المختلفة لتسلسل الحمض النووي.

معلم: آدم مارتن

المحاضرة 1: أهلاً بك أنترودو.

المحاضرة 2: الترابط الكيميائي.

المحاضرة 3: هياكل صباحا.

المحاضرة 4: الانزيمات والميتا.

المحاضرة 5: الكربوهيدرات و.

المحاضرة 9: إعادة تشكيل الكروماتين.

المحاضرة 11: الخلايا ، البسيط.

المحاضرة 16: الحمض النووي المؤتلف.

المحاضرة 17: الجينوم والحمض النووي.

المحاضرة 18: SNPs والإنسان.

المحاضرة 19: Cell Traffickin.

المحاضرة 20: إشارات الخلايا.

المحاضرة 21: إشارات الخلايا.

المحاضرة 22: الخلايا العصبية ، العمل.

المحاضرة 23: دورة الخلية و.

المحاضرة 24: الخلايا الجذعية Apo.

المحاضرة 27: تصور الحياة.

المحاضرة 28: تصور الحياة.

المحاضرة 29: التصوير الخلوي.

المحاضرة 32: Dise Dise.

المحاضرة 33: Bacteria and An.

المحاضرة 34: الفيروسات والنمل.

المحاضرة 35: الإنجاب سل.

الأستاذ: واليوم سأتحدث عن تسلسل الحمض النووي. وأريد أن أبدأ بنوع من توضيح مثال لكيفية معرفة تسلسل الحمض النووي يمكن أن يكون مفيدًا. لذلك تتذكر في المحاضرة الأخيرة ، تحدثنا عن كيف يمكن للمرء أن يتعرف على الجين من خلال التكملة الوظيفية. وتضمنت هذه العملية إنشاء مكتبة DNA تحتوي على أجزاء مختلفة من DNA مستنسخة في بلازميدات مختلفة ثم تضمنت العثور على الإبرة في كومة القش حيث تجد الجين الذي يمكنه إنقاذ خلل في طفرة لديك.

لذا إذا كان هذا الخط الذي أرسمه هنا هو الحمض النووي الجيني ، ويمكن أن يكون الحمض النووي الجيني من ، دعنا نقول ، بروتين أولي لـ LEU2 ، جين الليوسين. إذن هذا من بروتوتروف.

ثم يمكنك قطع الحمض النووي باستخدام EcoRI. وإذا لم يكن هناك موقع تقييد في جين LEU2 هذا ، فستحصل على جزء يحتوي على جين LEU2. وبعد ذلك يمكنك استنساخ هذا في نوع من البلازميد يتكاثر في الكائن الحي الذي تقوم بإدخاله ونشره فيه.

وهذا سيسمح لك بعد ذلك باختبار ما إذا كانت هذه القطعة من الحمض النووي التي لديك تكمل عنصر LEU2 auxotroph ، حسنًا؟

الآن شيء واحد أريد أن أشير إليه هو أنه نظرًا لأن مواقع EcoR1 هذه ، هذه النهايات اللاصقة ، سوف تتعرف على طرف EcoR1 هذا أو نهاية EcoR1 هذه ، يمكنك أن تتخيل أن هذا الجين - إذا قرأ الجين بهذه الطريقة - يمكن إدخال هذه الطريقة في البلازميد. أو يمكن إدخاله في الاتجاه المعاكس. لذلك يمكن أن تكون مقلوبة. لذلك سيكون لهذا نوع من أصل النسخ المتماثل ونوع من العلامات القابلة للتحديد.

ولكن إذا كان لديك نفس موقع التقييد ، فيمكنه إدخال طريقة واحدة أو العكس. هذا مجرد شيء واحد أردت أن أشير إليه.

الآن دعنا نقول بدلاً من لوسين ، أنت مهتم بالكيناز المعتمد على ركوب الدراجات ، وكان لديك CDK نهاية متحولة وكان لديك هذا التسلسل من جين CDK الخاص بالخميرة. حسنًا ، بدلاً من الاضطرار إلى البحث في مكتبة كاملة من قطع الحمض النووي لجين CDK ، فأنت في الأساس تبحث عن تلك الإبرة في كومة القش. إذا كنت تعرف تسلسل الجينوم البشري ، فستتمكن من تحديد الجينات المتشابهة عن طريق التماثل المتسلسل.

ويمكنك بعد ذلك اتباع نهج أكثر مباشرة ، حيث تأخذ - لنفترض أن لديك الآن قطعة من الحمض النووي البشري ، وحمض نووي مزدوج تقطعت به السبل ، وله جين CDK. يمكنك أن تأخذ الحمض النووي البشري مع جين CDK هذا. ولديك تسلسل فريد حول جين CDK ، والذي سيسمح لك بتشويه هذا الحمض النووي. وإذا قمت بتغيير طبيعة الحمض النووي ، فستحصل على شريطين فرديين من الحمض النووي. ويمكنك بعد ذلك تصميم بادئات تتعرف على التسلسلات الفريدة التي تحيط بجين CDK.

لذا يمكنك أن تتخيل أن لديك برايمر هنا وكريم برايمر هنا. وبعد ذلك يمكنك استخدام تفاعل البوليميراز المتسلسل لتضخيم جين CDK على وجه التحديد من الجينوم أو من بعض المكتبات. وبعد ذلك تحصل على هذا الجزء هنا ، والذي يتضمن CDK. لذا فإن معرفة تسلسل الجينوم سيسمح لك بالانتقال بسرعة أكبر من الجين الذي حددته على أنه مهم في كائن حي واحد ، والعثور على المكافئ البشري الذي قد يفعل شيئًا مشابهًا للبشر. إذن هذه الخطوة هنا هي أساسًا PCR.

ودعنا نقول أن جين CDK لديه مواقع تقييد. دعنا نرى ، سنقول موقع التقييد K و A هنا. ثم إذا كانت لديك مواقع التقييد هذه في جزء الحمض النووي الخاص بك ، فيمكنك حينئذٍ هضم أو قطع تلك القطعة من الحمض النووي باستخدام نوكليازات التقييد هذه. ثم تحصل على جزء من CDK له نهايات لاصقة K و A. سوف نتظاهر بأن كلاهما له نهايات لزجة.

والآن لديك نهايات لزجة فريدة بين K و A. وقد يكون لديك متجه يحتوي أيضًا على هذين الموقعين. ويمكنك هضم هذا المتجه بهذين الإنزيمين. وهذا سيسمح لك بإدخال الجين المحدد في هذا البلازميد.

وإذا كان لديك موقعان فريدان ، لأن K فقط يتعرف على K هنا ويتعرف A فقط على A ، فسيتم ربطهما. ولكن يمكنك القيام بذلك من خلال اتجاه معين لأن لديك موقعان مختلفان للتقييد. لذلك آمل أن ترى جميعًا كيف يتم ذلك مع موقع تقييد واحد مقابل موقعين.

حسنا. لنفترض الآن أنك تريد أن تفعل شيئًا أكثر تعقيدًا من هذا. دعنا نقول بدلاً من مجرد تحديد الجين المتورط في انقسام الخلية ، فأنت تريد هندسة جين جديد ، من أجل تحديد مكان هذا البروتين المعين ، CDK ، في الخلية. لذلك لدينا CDK ، والذي يمكن أن يكون من الخميرة أو الإنسان ، لا يهم. وتريد هندسة بروتين جديد ، بشكل أساسي ، يمكنك رؤيته.

لذلك تذكر أن البروفيسور إمبريالي قدم بروتين الفلوريسنت الأخضر في وقت سابق من العام. وهذا البروتين الأخضر الفلوري مأخوذ من جين من قنديل البحر. لذا يمكننا الآن ، باستخدام ما أخبرتك به ، إعادة بناء أو هندسة جين يحتوي على DNA من ثلاثة كائنات مختلفة ، من أجل صنع متغير CDK يمكننا رؤيته في الخلية.

لذا تذكر أن البروتين الفلوري الأخضر يشبه المنارة ، إذا كان مرتبطًا ببروتين. إذا سلطت الضوء الأزرق عليه ، فإنه ينبعث منه ضوء أخضر. وهكذا يمكنك استخدام مجهر الفلورسنت لرؤيته.

في هذه الحالة ، لنفترض أن هناك أيضًا موقع تقييد آخر هنا ، R. ولنفترض أن لديك جزءًا من GFP يحتوي على موقعي تقييد ، A و R. يمكنك بعد ذلك قطع هذه القطعة وهذه القطعة باستخدام إنزيمات التقييد هذه A و R ويمكنك إدخال GFP عند الطرف C من جين CDK. لذلك يمكنك الذهاب والحصول على جين يحتوي على CDK GFP مدرج داخل ناقل بكتيري.

الآن أي من مواقع الوصلات هذه تعتقد أنه سيكون أكثر حساسية في إجراء هذا النوع من التجارب؟ لذلك هناك ثلاثة مواقع تقاطع. هناك هذا ، هذا ، وهذا. ما هو الشيء الذي من المحتمل أن تضعه في الاعتبار عند إجراء هذه التجربة؟

آدم مارتن: الموقع أ. مايلز هو حق تماما. هذه ستكون مهمة ولماذا اخترت هذا الموقع؟

الجمهور: من بين المواقع الثلاثة ، يوجد موقعان نصف مدرج ، ونصف مواقع أصلية [غير مسموع]. ولكن في A ، يتم إدراج كلا الجانبين. لذا [غير مسموع] بعناية.

آدم مارتن: وإذا كنت تحاول صنع بروتين اندماجي ، فما الميزة المهمة لهذا البروتين؟ مالك ، هل لديك وجهة نظر؟

الجمهور: حسنًا ، إنهم يحاولون [غير مسموع] علينا التأكد من أن [غير مسموع].

آدم مارتن: عمل ممتاز. لذا أشار مالك للتو إلى شيئين مهمين حقًا. لجعل هذا البروتين الاندماجي ، لديك إطاران مختلفان للقراءة. يجب أن يكون هذان الإطاران المفتوحان للقراءة في إطار مع بعضهما البعض.

لذلك يجب أن يكون هذا التقاطع هنا في الإطار حيث يكون GFP في إطار مع CDK ، مما يعني أنك تقرأ نفس الكودونات الثلاثية لـ GFP ، هناك في نفس الإطار مثل CDK. أيضًا ، تريد التأكد من عدم وجود كودون توقف هنا. لأنه إذا كان لديك كودون توقف هنا ، فستصنع بروتين CDK. وبعد ذلك سيتوقف ثم لن يتم دمجه في GFP.

وستعملون يا رفاق على المزيد من هذه في الواجبات المنزلية. لذلك ستتمكن من فهمها.

حتى الآن لما تبقى من هذه المحاضرة وأيضًا لمحاضرة يوم الاثنين ، أريد أن أخوض في مشكلة معك. في الأساس ، إذا كان لديك مرض معين يمكن توريثه ، فكيف يمكنك الانتقال من معرفة أن المرض قابل للوراثة إلى معرفة الجين المسؤول عن هذا المرض المعين؟ وسيشمل هذا التفكير في مستويات مختلفة من الدقة ، من حيث الخرائط.

لذا فإن أعلى خريطة دقة يمكنك الحصول عليها للجينوم هي التسلسل. يمكنك الحصول على التسلسل الكامل للنيوكليوتيدات في الجينوم. وهذه أعلى دقة ممكنة لأن لديك دقة نيوكليوتيد واحدة لما هو كل زوج أساسي. ولكن هذا يشبه معرفة رقم شقتك ورقم شارعك ومعرفة كل شيء بشكل أساسي. لكن في البداية ، قد ترغب في معرفة القارة التي توجد فيها ، أو ما هي الدولة التي تقع فيها.

ولذا عليك أولاً تضييق نطاق المواقع المحتملة لجين مرض معين. وسيشمل ذلك ، في البداية ، تحديد أي كروموسوم وأي منطقة من الكروموسوم يرتبط بها أليل مرض معين. وهذا يتضمن عمل خريطة ارتباط بشكل أساسي ، حيث تحدد مكان وجود جين المرض بناءً على ارتباطه بالواسمات المعروفة الموجودة في الجينوم.

الآن هذا سوف يتطلب منك أن تتذكر ماضي أسبوعين ، عندما تحدثنا عن الربط وإعادة التركيب. وستتذكرون أننا كنا نبحث في العلاقة بين الجينات والذباب والجينات والخميرة. يتمثل أحد الاختلافات بين هذا النوع من رسم خرائط الارتباط ورسم خرائط الروابط البشرية في أننا لا نمتلك سمات واضحة يتم تحديدها بواسطة جينات مفردة. لا يمكنك فقط أخذ لون الشعر وتعيين جين لون الشعر لربطه بجين المرض. لأن لون الشعر يتحدد بالعديد من الجينات المختلفة.

لذلك في ذباب الفاكهة ، يمكنك أخذ عيون بيضاء ومعرفة ما إذا كانت مرتبطة بلون الجسم الأصفر لأن كلاهما يتحدد بواسطة جينات واحدة. لذا فنحن بحاجة إلى شيء آخر غير امتلاك سمات نمطية يمكننا تتبعها. نحتاج إلى ما يُعرف بالواسمات الجزيئية حتى نتمكن من إجراء رسم خرائط الارتباط.

وما نحتاجه في هذه الواسمات الجزيئية - حسنًا ، إذا فكرنا فقط فيما إذا أردنا تحديد الارتباط بين الجينات A و B. وإذا قمت بهذا التقاطع ، هل ستتمكن من تحديد الارتباط؟

جورجيا ، لقد قدمت اقتراحًا كان صحيحًا. أخبرني. لماذا هزت رأسك لا؟

الجمهور: سيكونون جميعًا متغاير الزيجوت.

آدم مارتن: نعم ، سيكونون جميعًا متغاير الزيجوت. نظرًا لأن هذا الفرد لديه نفس الأليل على كلا الكروموسومات ، فلن تكون قادرًا على تمييز كروموسوم واحد عن الآخر. ولذا فإن النقطة التي أريد أن أوضحها هي أنه لكي ترى الارتباط ، ما تحتاجه هو التباين.

لذلك نحن بحاجة إلى اختلاف. ومصطلح آخر للتنوع الجيني هو تعدد الأشكال. لذلك نحن بحاجة إلى تعدد الأشكال ، أو الاختلاف الجيني ، بين هذه الواسمات الجزيئية.

نحتاج أيضًا إلى الاختلاف الجيني في المرض. لكن لدينا ذلك. لدينا أفراد مصابين بمرض وأفراد لا يتأثرون بمرض ما. لذلك لدينا تباين في الأليلات هناك. ولكن من أجل تعيينها بعلامة جزيئية ، لتعيين الارتباط بعلامة جزيئية ، تحتاج أيضًا إلى التباين هنا. لذا فإن مشكلة هذا الصليب هنا تحتاج إلى أن يكون لديك زيجوت متغاير الزيجوت. يجب أن يكون هناك اختلاف في هذا الفرد ، حيث يكون كلا هذين الأليلين متغاير الزيجوت.

لذا الآن أريد أن أتحدث عن بعض هذه الواسمات الجزيئية التي يمكننا استخدامها ، وكيف تختلف بين الأفراد وبين الكروموسومات. الآن قد تكون هذه هي الخريطة الأقل دقة. لكنني أتحدث عن خريطة الربط هذه هنا. ويمكنك أن ترى أن الجزء السفلي هنا عبارة عن أنواع مختلفة من الأشكال المتعددة التي يمكننا استخدامها لربط أليل مرض معين بصبغي محدد ومكان محدد على الكروموسوم.

لذا سأبدأ بالأول ، وهو تكرار بسيط للتسلسل. يذهب بأسماء عديدة. لكنني سألتزم بما هو موجود على الشريحة.

لذا فإن تكرار التسلسل البسيط يُعرف أيضًا باسم الأقمار الصناعية الصغيرة. لذلك قد ترى هذا المصطلح يطفو ، إذا كنت تقرأ عن هذا. وما يتكرر من تسلسل بسيط ، كما يوحي الاسم ، إنه تسلسل بسيط. يمكن أن يكون ثنائي النوكليوتيد ، مثل CA. وهو مجرد ثنائي نيوكليوتيد يتكرر مرارًا وتكرارًا.

لذلك على الكروموسوم ، قد يكون لديك تسلسل فريد ، والذي سأرسمه فقط كخط. ، ثم يمكن أن يكون لديك CA ثنائي النوكليوتيد يتكرر عدة مرات ، N. ثم يتبعه تسلسل فريد آخر. وهذا ما يوجد فيه.

لذلك سيكون هذا خيطًا واحدًا. ثم في الشريط المقابل ، سيكون لديك تسلسل فريد ، مكمل CA ، وهو GT ، ثم مرة أخرى ، تسلسل فريد. وبالتالي هناك تباين في عدد مرات تكرار CA. وهناك تعدد الأشكال. لذلك يمكننا استخدام هذا لإنشاء ارتباط بين هذه العلامة والنمط الظاهري ، مثل النمط الظاهري للمرض.

إذن كيف يمكنك اكتشاف عدد التكرارات الموجودة هنا؟ هل لدى أي شخص فكرة عن أداة ناقشناها ويمكن استخدامها هنا؟ لذا فإن إحدى التلميحات التي قدمتها لكم هي أن التسلسل هنا فريد وأن التسلسل هنا فريد من نوعه. إذن ، هل هناك طريقة يمكننا من خلالها الاستفادة من هذا التسلسل الفريد لتحديد ما إذا كان هناك اختلاف في عدد التكرارات؟

ما هي التقنية التي ناقشناها والتي تتضمن بعض مكونات التقنية للتعرف على تسلسل فريد؟ أجل ، ناتالي؟

آدم مارتن: حسنًا ، إن تقنية CRISPR Cas9 ممكنة. جيريمي ، هل لديك فكرة؟

آدم مارتن: PCR - هذا صحيح. يمكنك جعله يتعرف على ذلك. ولكن بعد ذلك عليك أن تكتشفها بطريقة ما. إذن ، ما هو أكثر شيوعًا هو تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR). كلاهما أفكار جيدة. لكن باستخدام PCR ، يمكنك تصميم برايمر هنا وكتاب تمهيدي هنا. ويمكنك تضخيم تسلسل التكرار هذا. وسيحدد عدد التكرارات حجم جزء PCR الخاص بك.

لذلك إذا قمت بإجراء تفاعل البوليميراز المتسلسل ، فستحصل على جزء من تفاعل البوليميراز المتسلسل يحتوي على مواد أولية في كل طرف ، ولكن بعد ذلك يكون له هذا الحجم المعين بناءً على عدد التكرارات. لذلك في هذه الحالة ، نحتاج إلى نوع من الأدوات التي تمكننا من تحديد حجم جزء معين من الحمض النووي. ولذا سأقدم لكم واحدة من هذه الأدوات ، وهي الرحلان الكهربائي للهلام.

ويتضمن الرحلان الكهربائي للهلام أخذ الحمض النووي الذي أنتجته ، إما عن طريق PCR أو عن طريق تقطيع الحمض النووي بإنزيم تقييد ، وتحميله في هلام يحتوي على [اغروس). ربما يتكون من [اغروس). يمكن أن يتكون من بولي أكريلاميد. وبعد ذلك لأن الحمض النووي مشحون سالب ، العمود الفقري ، إذا قمت بتشغيل تيار خلاله ، مثل القطب الموجب في الأسفل ، فإن الحمض النووي سوف ينتقل عبر هذا الهلام.

سنقوم الآن بعمل عرض توضيحي سريع ، إذا أمكنكما أنتما الاثنان. أحتاج متطوع واحد. أوري ، اعثر على 10 من أصدقائك وانزلهم. حسنا. ربما هذا جيد. نعم.

حسنًا ، هانا ، لماذا لا - عليكم الارتباط ، حسنًا؟ ابق هنا. سنبدأ من هذه النهاية. هذا هو القطب السالب هنا. سيكون القطب الموجب هناك. وستكون جاكي نوكليوتيدنا الوحيد. رابطكم يا رفاق - نعم. ليس عليك القيام بذلك ، أو أي شيء من هذا القبيل.

حسنا. الآن ما أريدكم أن تفعلوه هو أنني أريدكم أن تتعرج من خلال هذه المخاريط وكأنها كلها هلام الاغاروز. بحيث تتجه نحو الجانب الآخر. وسأقوم بتشغيل التيار الآن. اذن اذهب. حسنًا ، توقف.

حسنا. تعرف على كيفية قدرة جزء الحمض النووي الأقصر على التنقل بسهولة أكبر عبر الأقماع والوصول إلى مسافة أبعد. لذلك كانت مزورة إلى حد ما. أنا أعرف. لكنني فقط احتجت إلى طريقة ما للتأكد من أنك تتذكر دائمًا أن النوكليوتيد الأقصر ، أو الجزء الأقصر ، سوف ينتقل بشكل أسرع.

يا رفاق يمكنك العودة. أشكركم على مشاركتكم. دعونا نعطيهم جولة من التصفيق.

حسنا. لذا ما رأيتموه للتو هو أن أجزاء الحمض النووي الأطول ، ستكون أكثر تثبيطًا بالانتقال عبر الهلام. ولذا فإنهم سيتحركون بشكل أبطأ ، وبالتالي ، لن يتحركوا بعيدًا في الهلام. في حين أن الشظايا الصغيرة ستتحرك بشكل أسرع لأنها قادرة على المناورة عبر هذا الهلام بسرعة أكبر. لذلك سيكون هناك تناسب عكسي بين حجم سلسلة الحمض النووي ومعدل حركتها. سترى دائمًا جزء الحمض النووي الأقصر يتحرك بشكل أسرع.

إذن ، كيف يبدو شكل أحد هذه المواد الهلامية يظهر هنا. لذلك هذا هو هلام الحمض النووي الذي هو الاغاروز. وقد تم تشغيل الحمض النووي في هذه العينات المختلفة.وما تراه هو أن هذا الجل ملطخ لاحقًا بصبغة ، مثل بروميد الإيثيديوم ، والذي يسمح لك بتصور شظايا الحمض النووي الفردية. وهكذا فإن الشريط الموجود على هذا الهلام يشير إلى مجموعة كاملة من أجزاء الحمض النووي التي تكون جميعها بنفس الطول تقريبًا. لذلك بشكل أساسي ، يمكنك قياس طول الحمض النووي باستخدام هذه التقنية.

ما يوجد هنا في نهاية الجل ، ربما يكون هذا نوعًا من سلم الحمض النووي ، حيث لديك أجزاء من الحمض النووي ذات الطول المعروف والتي يمكنك استخدامها لمعايرة طول هذه النطاقات هنا. هذه هي الطريقة التي تقيس بها طول الحمض النووي. وسنستخدمه مرارًا وتكرارًا ، بينما نتحدث عن الحمض النووي والتسلسل.

والآن ، دعونا نفكر كيف سيساعدنا هذا في إقامة صلة بين علامة معينة في الجينوم ومرض وراثي. لذا إذا فكرنا في تكرار هذه الأقمار الصناعية الصغيرة ، فقد أخبرتك أنها متعددة الأشكال. إنها تظهر الكثير من الاختلاف في الحجم. وهذا مثال يوضح لك أنثى لديها ساتلان صغيران متوسطان الحجم. وإذا نظرت إلى هذا - إذا قمت بقياس تفاعل البوليميراز المتسلسل وقياس حجمهما ، فستحصل على نطاقين مختلفين لأن هناك أليلين مختلفين بأطوال مختلفة هنا.

لذا يمكنك أن ترى أن هذا الفرد لديه مكررين بطول متوسط. وهذا الشخص لديه أطفال مع فرد لديه أقمار صناعية قصيرة وطويلة. ويمكنك أن ترى ذلك على الجل ، هنا.

الآن هذه الأنثى مصابة ببعض الأمراض. وهذان الشخصان لديهما أطفال. ويمكنك أن ترى أن عددًا من هؤلاء الأطفال مصابون بالمرض. إذن ما هو شكل الميراث الذي يبدو عليه هذا؟ إذا كان لديك اختيارك بين صفة جسدية متنحية ، وراثي جسمي سائد ، ومسيطر مرتبط بالجنس ، ومتنحي مرتبط بالجنس ، فما هو شكل الميراث الذي يبدو عليه هذا؟ أوه ، كارمن.

الجمهور: صبغي جسدي متنحي.

آدم مارتن: صبغي جسدي متنحي؟ لماذا تذهب مع المتنحية؟ هيا الى الامام.

الجمهور: لأن هناك ذكر مصاب. لكن لا يتأثر كلا الوالدين. لذلك يبدو أن الأب متغاير الزيجوت والأم متنحية متماثلة اللواقح.

آدم مارتن: هذا ممكن. هذا هو بالضبط المنطق الذي أريد رؤيته. هل هناك احتمال آخر؟ أجل ، جيريمي.

الجمهور: صبغي جسدي سائد.

آدم مارتن: يمكن أن يكون أيضًا صبغيًا جسميًا سائدًا. إذن أنت على حق. أنت على حق. إذا لم يكن هذا مرضًا نادرًا ، فيمكن لهذا الذكر أن يهتم بأن يكون ناقلًا ويمكن أن ينقله إلى نصف الأطفال. لذلك هذا جيد. ستحتاج بشكل أساسي إلى مزيد من المعلومات للتمييز بين صفة جسمية متنحية وجسمية سائدة.

لأغراض هذا ، سنذهب مع الصبغة الجسدية السائدة. وما تراه هو أنك تريد النظر إلى الأفراد المصابين ومعرفة ما إذا كان النمط الظاهري للمرض مرتبطًا أو مرتبطًا بأحد أليلات الأقمار الصناعية الدقيقة هذه. لذلك إذا نظرنا إلى - نحن أساسًا DNA PCR من كل هؤلاء الأفراد. وإذا نظرت إلى من يتأثر ، فكل فرد لديه هذا النطاق الرئيسي المزدوج M. وليس لدى أي من الأفراد غير المتأثرين ذلك.

لذلك من الواضح أنه سيكون من الأفضل أن يكون لديك المزيد من النسب والمزيد من البيانات لإثبات الأهمية الحقيقية بين هذا الارتباط. لكن هذا مجرد مثال بسيط ، يوضح ما يمكن أن تراه إذا كان لديك واحدة من هذه الواسمات الجزيئية مرتبطة بأليل مرض معين. لذلك هذا النوع من يؤسس المبدأ.

الآن دعونا نفكر في ما هي بعض الواسمات الجزيئية الأخرى الممكنة؟ نوع آخر من العلامات ، وهذا هو الأكثر شيوعًا ، إذا ذهبت هنا. هنا ، ترى هنا خريطة ربط هنا. وترى معظم هذه العصابات خضراء. والعلامات الخضراء ، هنا ، هي ما يعرف بتعدد أشكال النوكليوتيدات المفردة ، أو SNPs.

إذن ، تعدد أشكال النوكليوتيدات المفردة - وهذا هو اختصار SNP. وما هو تعدد أشكال النوكليوتيدات المنفردة ، هو تنوع النيوكليوتيدات في موضع واحد في الجينوم. إذن فهو مجرد اختلاف زوج أساسي واحد في المركز. لذلك هناك تنوع في النوكليوتيدات الأحادية في موضع معين ، في موضع معين في الجينوم. ولأن هذا تعريف عام جدًا ، فهناك الكثير من هذه العناصر في الجينوم.

الآن شيء واحد يجب التفكير فيه هو أنه يمكن أن يكون لديك طفرة في الفرد تخلق SNP. لذلك يمكن أن يكون لديك تشكيل de novo لـ SNP. ولكن إذا كان لديك SNP وتم دمجه في أمشاج الفرد ، فسيتم نقل هذا المتغير إلى الجيل التالي. لذلك هذا شيء يمكن أن يحدث من جديد. لكنها أيضًا موروثة. وإذا كان وراثيًا ، فيمكنك متابعته واستخدامه لتحديد ما إذا كان متغيرًا معينًا مرتبطًا بنمط ظاهري معين ، مثل المرض.

لذا لتحديد تعدد أشكال النوكليوتيدات الفردي ، من المفيد أن تكون قادرًا على تسلسل الحمض النووي. وسأتحدث عن كيفية القيام بذلك في دقيقة واحدة فقط. لكن قبل أن أستكمل ، أريد فقط أن أشير إلى فئة فرعية من SNPs التي يمكن تصورها بدون تسلسل. وتسمى هذه تعدد الأشكال طول الشظية التقييدية.

إذن جزء التقييد - لذا فإنه سيشمل نوعًا من إنزيم التقييد الذي يهضم تعدد الأشكال. إنها كلمة طويلة. لكنها اختصار RFLP. وما هذا ، هل هو اختلاف في نيوكليوتيد واحد. لكن هذه فئة فرعية من SNP. لأن هذا يحدث عندما يحدث الاختلاف في موقع تقييد لأنزيم التقييد.

لذلك إذا كنت تتذكر صديقك المقرب EcoR1 ، فإن EcoR1 يتعرف على تسلسل النوكليوتيدات GAATTC. و EcoR1 يشق فقط تسلسل الحمض النووي الذي يحتوي على GAATTC. لذا ، إذا كان هناك اختلاف نيوكليوتيد واحد في التسلسل ، مثل GATTTC الآن ، أو شيء من هذا القبيل ، فإنه يدمر موقع EcoR1. وبالتالي لن يتمكن EcoR1 من التعرف على هذا الموقع في الجينوم وقطعه.

لذا يمكنك أن تتخيل أنه إذا كان لديك فرد واحد في الجينوم لديه ثلاثة مواقع EcoR1 ، إذا هضمت هذه المنطقة ، فستحصل على جزأين. ولكن إذا قمت بتدمير الجزء الموجود في المنتصف ، ثم إذا هضمت هذه القطعة من الحمض النووي ، فستحصل على جزء واحد فقط. وهذا شيء. لأنه ينتج أحجامًا مختلفة من الشظايا ، هذا شيء يمكنك رؤيته فقط عن طريق إجراء الرحلان الكهربائي للحمض النووي. وربما يمكنك استخدام طريقة ما لاكتشاف هذه المنطقة المحددة ، بحيث لا تنظر إلى كل الحمض النووي في الجينوم ، ولكنك تقوم بإنشاء ارتباط بهذه المنطقة المحددة.

يمكنك استخدام PCR. يمكنك الحصول على بادئات تفاعل البوليميراز المتسلسل هنا وهنا. ويمكنك بعد ذلك القطع باستخدام EcoR1. في حالة واحدة ، ستحصل على جزأين. في هذه الحالة ، ستحصل على جزأين. في هذه الحالة ، إذا قمت بتضخيم هذه المنطقة من الجينوم وقطعها باستخدام EcoR1 ، فستحصل على جزء واحد فقط. لذلك ستكون قادرًا على التفريق بين هذه الاحتمالات.

الجمهور: عند استخدام PCR ، هل هناك [غير مسموع]؟

الجمهور: هل هناك [غير مسموع]؟

آدم مارتن: أوه. أنت تقول ما الذي يسبب توقفه؟ هذا سؤال رائع يا مالك. نعم.

لذا في البداية ، لن يتوقف الأمر. هذا صحيح تمامًا. ولكن لأن كل خطوة ، في كل مرة تقوم فيها بالتكرار ، يتم تحضيرها بعد ذلك باستخدام مادة أولية أخرى. لذا يمكنك نسخ شيء مثل هذا طويل جدًا. ولكن بعد ذلك سوف يتكرر التمهيدي العكسي مثل هذا. وسوف يتوقف.

لذا إذا عدت إلى شريحيتي من المحاضرة الأخيرة ، فابحث في ذلك وشاهد ما إذا كان من المنطقي كيف تنتهي. لأنك إذا فعلت هذا 30 مرة ، فسوف تثري حقًا لجزء يتوقف وينتهي عند البادئين ، أو يبدأ وينتهي عند البادئين ، يجب أن أقول. سؤال جيد. شكرا لك.

حسنا. الآن ، لنتحدث عن تسلسل الحمض النووي. لأنه كما أوضحت لكم ، من الواضح ، أن هذه النيوكلوتايد ، لأن هناك الكثير منها ، ربما تكون الأكثر فائدة من هذه العلامات لتضييق نطاق جين مرضك. ولاكتشاف SNP ، نحتاج إلى أن نكون قادرين على تسلسل الحمض النووي.

لذلك سأبدأ بطريقة قديمة لتسلسل الحمض النووي ، والتي من الناحية المفاهيمية ، تشبه إلى حد بعيد الطريقة التي نقوم بها بتسلسل الحمض النووي اليوم. وهكذا سوف يوضح وجهة نظري. ثم في النهاية ، سأتحدث عن تقنيات أكثر حداثة للتسلسل.

لذا فإن التقنية التي سأقدمها لكم تسمى تسلسل سانجر. وذلك لأنه تم التعرف عليه من قبل فرد يدعى فريد سانجر. وسأقوم فقط بأخذ تسلسل الحمض النووي البسيط للغاية ، من أجل توضيح كيفية عمل تسلسل سانجر.

لنأخذ تسلسلًا بسيطًا حقًا. هذا بسيط جدًا ، ثم هناك المزيد من التسلسل هنا. لنفترض أننا نريد تحديد النيوكليوتيد الموجود في كل موضع من هذا الجزء من الحمض النووي. لذا فإن إحدى الطرق التي يمكننا من خلالها التفكير بشكل مفاهيمي في القيام بذلك ، هي محاولة السماح لبوليميراز الحمض النووي بإخبارنا بمكان وجود النيوكليوتيدات. وإذا كنا سنستخدم بوليميريز الحمض النووي ، فما الذي سنحتاجه ، لتسهيل هذه العملية؟ نعم راشيل.

آدم مارتن: ستحتاج بالتأكيد إلى نيوكليوتيدات. لذلك سنحتاج إلى نيوكليوتيدات. ماذا بعد؟ لتبدأ ، ماذا ستحتاج؟ اميال؟

آدم مارتن: ستحتاج إلى برايمر ، بالضبط. أحسنت. لذلك أنت بحاجة إلى برايمر. لذلك هذا هو التمهيدي.

والآن ، سنحاول الحصول على بوليميراز الحمض النووي ليخبرنا متى يوجد نيوكليوتيد معين في تسلسل الحمض النووي هذا. وهكذا فكر معي. لنفترض أننا تمكنا من إيقاف بوليميريز الحمض النووي كلما كان هناك نوكليوتيد معين.

لذلك إذا مررنا ببعض النيوكليوتيدات ، دعنا نقول ، في البداية ، نريد أن يتوقف بوليميريز الحمض النووي كلما كان هناك A. د توليد جزء من هذا الطول. ولكن إذا قرأ ذلك من خلال ذلك A ، فهناك احتمال آخر أنه سيتوقف عند هذه النقطة A.

لذلك نحن نوعًا ما ننظر إلى الوقت الذي تتوقف فيه هذه الأشياء. والاحتمال الأخير هو أنه يستمر ويتوقف عند النقطة أ. لذا إذا توقف بوليميراز الحمض النووي هذا فقط عند As ، فستحصل على شظايا هي هذه الأطوال الثلاثة المنفصلة.

الآن دعونا نفكر في احتمال آخر. لذا اللون الوردي هنا هو التوقف عند A. وباللون الأزرق ، سأرسم ما سيحدث إذا توقف عند T. لذا فهم جميعًا يبدأون من نفس المكان. إذا توقف عند T ، فسيوقف نوكليوتيد واحد وراء هذا A في هذا التسلسل البسيط. هنا باللون الأزرق ، توقف عند T.

ولكن إذا كان مجرد احتمال ، فإنه يتوقف. ويمكن لبعض البوليميرات أن تتجاوز هذا T وتنتقل إلى T التالي وتتوقف هنا. ومرة أخرى ، سيكون هذا نيوكليوتيد أطول من هذا الوردي ، هنا. والأخير - سأرسمه هنا - سيخرج إلى آخر حرف T ، هنا.

إذاً ما تراه هو إذا استطعنا جعل بوليميريز الحمض النووي يتوقف عند هذه المواضع المنفصلة ، فسنحصل على شظايا مختلفة الحجم ، سواء كانت تتوقف عند نوكليوتيد واحد مقابل النيوكليوتيدات الأخرى. سترون جميعًا كيف ينتج عن ذلك أطوال أجزاء مختلفة. نعم أندرو.

الجمهور: كيف يمكنك إنشاء نمط [غير مسموع]؟

آدم مارتن: هناك شركات الآن. يمكنك في الأساس أخذ النيوكليوتيدات وتصنيع هذه المواد الأولية كيميائيًا ، وليس باستخدام بوليميراز الحمض النووي.

الجمهور: أنا أقول كيف لك أن تعرف ما هو التمهيدي الذي يجب استخدامه ، إذا كنت لا تعرف التسلسل؟

آدم مارتن: أوه ، في هذه الحالة ، عليك أن تبدأ ببعض التسلسل الذي تعرفه. لذلك في معظم تقنيات التسلسل ، تقوم نوعًا ما بإنشاء مكتبة DNA ، حيث تعرف تسلسل المتجه. وبعد ذلك يمكنك استخدام متتالية المتجهات كأساس للتسلسل في التسلسل المجهول. سؤال رائع. أحسنت.

حسنا. إذن ما نحتاجه الآن هو نوع من الأدوات أو القدرة على إيقاف بوليميراز الحمض النووي عندما تكون هناك قاعدة نوكليوتيد معينة. وللقيام بذلك ، يمكننا استخدام هذا النوع من الجزيء ، هنا ، والذي يُعرف باسم ثنائي أكسيد النوكليوتيد. تذكر ، لكي يطول بوليميراز الحمض النووي سلسلة ، فإنه يتطلب أن تحتوي القاعدة الأخيرة على ثلاثة هيدروكسيل أولي.

لذا ما هو ثنائي ديوكسينوكليوسيد ثلاثي الفوسفات ، هو نيوكليوزيد ثلاثي الفوسفات الذي يفتقر إلى ثلاثة هيدروكسيل رئيسي. هنا ، سوف أسلط الضوء على ذلك.

هل ترى هذا الرجل؟ أترى أنه برغي تسليط الضوء على H؟ يوجد هيدروجين هناك على الكربون الأساسي الثلاثة ، بدلاً من مجموعة الهيدروكسيل العادية. لذلك إذا تم دمج هذه القاعدة في سلسلة استطالة ، فإن بوليميريز الحمض النووي لن يكون قادرًا على المضي قدمًا.

لذلك تُعرف هذه الطريقة حيث يمكنك إضافة ثلاثي فوسفات ثنائي أوكسينوكليوزيد معين لوقف استطالة السلسلة باسم طريقة إنهاء السلسلة. إذن أنت تحصل على إنهاء السلسلة. وأنت تحصل على هذه السلسلة النهائية مع ديديوكسينوكليوسيد ثلاثي الفوسفات. إذاً هذه ثلاثي الفوسفات ثنائي أوكسينوكليوتيد ، إذا تم دمجها في الحمض النووي ، فإنها ستوقف تخليق خيط الحمض النووي هذا.

لذلك إذا أخذنا مثالنا ، هنا ، قد يكون هذا رد فعل يحتوي على ديديوكسي ثيميدين ثلاثي الفوسفات. لذلك إذا كان لدينا ثنائي أوكسي ثيميدين ثلاثي الفوسفات في هذه العينة واستطالة ، فعندما يصل البوليميراز إلى هذه النقطة ، هناك احتمال أن يدمج ثلاثي فوسفات ثنائي أوكسينوكليوزيد. وإذا كان هذا ثلاثي فوسفات ثنائي أوكسينوكليوزيد ، فلن يكون هناك ثلاثة هيدروكسيل أساسي.

وستكون بوليميراز الحمض النووي مثل ، أوه ، لا يمكنني الاستمرار! لأنه لن يحتوي على ثلاثة هيدروكسيل أولي. لذلك لن يكون قادرًا على الاستمرار بالنيوكليوتيدات التالية. لذلك يُعرف هذا باسم إنهاء السلسلة.

لذا اسمحوا لي أن آخذكم من خلال مثال هنا. حسنا. إذن ، هذا مثال لديك شريحة منه. ومرة أخرى ، هناك خيط قالب ، وهو الشريط العلوي. وتتطلب هذه الطريقة أن يكون لديك برايمر. وما يحدث غالبًا هو تسمية البرايمر.

لذا فإن الخطوة الأولى هي أن تفسد الحمض النووي الخاص بك. لذلك عليك أن تنتقل من الحمض النووي المزدوج الذي تقطعت به السبل إلى الحمض النووي المفرد الذي تقطعت به السبل. وبعد ذلك تقوم بخلط الحمض النووي المزدوج مع أولًا ، هذا التمهيدي المسمى ، بحيث يمكن أن ينتقل التمهيدي بعد ذلك إلى الحمض النووي المفرد الذي تقطعت به السبل. أنت بحاجة إلى بوليميريز DNA ، كما ذكرت. وكما ذكرت راشيل من قبل ، أعتقد أنك بحاجة إلى اللبنات الأساسية للحمض النووي. لذلك أنت بحاجة إلى ثلاثي فوسفات ثنائي ديوكسينوكليوزيد.

لذلك لديك دائمًا أربعة ديديوكسينوكليوتيد ثلاثي الفوسفات. ولكن الشيء المميز هنا هو أنك ستثير عدة ردود أفعال مع أحد ثنائي ديديوكسينوكليوزيد ثلاثي الفوسفات. لذا فإنك تزيد من التفاعل بكمية صغيرة من أحد مركبات ثنائي أكسيد النوكليوزيد ثلاثي الفوسفات.

لنفترض أن لديك رد فعل ، هنا. وهذا هنا يحتوي على ديديوكسيدينوسين ثلاثي الفوسفات. ثم سيحصل البوليميراز على هذه الخصلة حتى يكون هناك ثيميدين على القالب. ومن ثم هناك احتمال أن يدمج هذا dideoxy NTP. وإذا حدث ذلك ، فستحصل على إنهاء السلسلة. وتحصل على جزء بهذا الطول.

لكن الاحتمال الآخر ، لأنه لا يزال هناك شكل غير مؤكسد من NTP موجود ، فمن الممكن أنه يشتمل على ثلاثي فوسفات ديوكسيادينوسين هناك. ويستمر ، ثم يدمج dideoxy ATP لاحقًا ، حيث يكون لديك T. آخر وبالتالي سيتوقف البوليميراز بشكل عشوائي عند هذه البقايا المختلفة للثيميدين ، اعتمادًا على ما إذا كان ثلاثي فوسفات ثنائي أوكسينوكليوزيد مدمجًا أم لا. وهذا يعني أنه بالنسبة لرد فعل معين ، حيث يكون لديك dideoxy ATP ، تحصل على نمط معين من العصابات التي تمثل طول الأجزاء ، حيث يكون لديك ، في هذه الحالة ، قاعدة ثيميدين.

وبعد ذلك تقوم بعمل هذا لجميع القواعد الأربع ، حيث يكون لديك أربعة ردود أفعال ، كل منها بقاعدة مختلفة وهي الديوكسي. لذلك عندما تقوم بإضافة هذه ، ستقوم بأربعة ردود فعل ، واحدة مع dideoxy ATP ارتفعت ، وواحدة مع dideoxy TTP ، وواحدة مع dideoxy CTP ، والأخيرة مع dideoxy GTP. ولأن هذه النيوكليوتيدات موجودة في مواضع مختلفة على طول التسلسل ، فسوف تحصل على نمط نطاقات مميز لكل تفاعل من هذه التفاعلات. لكن باستخدام نمط النطاقات هذا ، يمكنك بعد ذلك قراءة تسلسل الحمض النووي الموجود على شريط القالب.

إذن هذه هي الطريقة التي تم بها التسلسل لسنوات عديدة. في هذه الأيام ، أصبح أرخص وأسرع. والآن ما يتم استخدامه غالبًا هو تسلسل الجيل التالي. وأحد الأمور التي تؤرقك بشأن التسلسل من قبل هو أنك ستستخدم الكثير من النشاط الإشعاعي. سيكون جهاز التمهيدي الخاص بك مشعًا ، بحيث يمكنك اكتشاف هذه النطاقات. الآن ، كل شيء يتم باستخدام الفلورة ، مما يجعلها أجمل بكثير ، على ما أعتقد.

وهكذا في الجيل التالي من التسلسل ، يتم إرفاق قالب الحمض النووي الخاص بك بركيزة صلبة ، بحيث يتم تجميدها على نوع من الركيزة. ثم تقوم بإضافة كل من رباعي الفوسفات النوكليوزيد. في هذه الحالة ، يتم لصقها بصبغة ، بحيث يكون لكل منها لون مختلف. لكن الصبغة تعمل أيضًا على منع الاستطالة ، مرة أخرى ، إنها نهاية هذه السلسلة. عندما تقوم بدمج واحد من هؤلاء ، فإن البوليميراز لا يمكن أن يعمل على طول الحمض النووي. إنه يدمج واحد ثم يتوقف.

لذلك إذا تم دمج النيوكليوتيد الأول الخاص بك ، فسوف يدمج واحدًا من هؤلاء الأربعة. وسيكون الفلورسنت عند طول موجي معين ، يمكنك رؤيته باستخدام جهاز أو مجهر. ثم ما تفعله بعد ذلك هو تعديل هذه القاعدة كيميائيًا ، بحيث تزيل الصبغة وتسمح لها بتمديد زوج أساسي آخر. وهكذا تذهب نيوكليوتيد واحد في كل مرة. وقرأت نمط التألق الذي يظهر. وهذا يعطيك تسلسل الحمض النووي على هذا الجزيء الملتصق بالركيزة الخاصة بك.

ويمكنك القيام بذلك بالتوازي. يمكن أن يكون لديك العديد من خيوط الحمض النووي المختلفة. ويمكنك قراءة تسلسل كل من هذه الخيوط على التوازي.

رائعة. أي أسئلة حول تسلسل الحمض النووي؟ نعم. حسن جدا. سأراك يوم الاثنين. اتمنى لك نهايه اسبوع جميله.


لماذا تنقسم الخلايا؟

تنقسم الخلايا لأسباب عديدة. على سبيل المثال ، عندما تقوم بجلد ركبتك ، تنقسم الخلايا لتحل محل الخلايا القديمة أو الميتة أو التالفة. تنقسم الخلايا أيضًا حتى تنمو الكائنات الحية. عندما تنمو الكائنات الحية ، فهذا ليس لأن الخلايا تكبر. تنمو الكائنات الحية لأن الخلايا تنقسم لإنتاج المزيد والمزيد من الخلايا. في جسم الإنسان ، تنقسم ما يقرب من تريليوني خلية كل يوم.

شاهد الخلايا تنقسم في هذا الفيديو الفاصل الزمني لخلية حيوانية (أعلى) وخلية بكتيريا الإشريكية القولونية (أسفل). يضغط الفيديو 30 ساعة من انقسام الخلايا الانقسامية إلى بضع ثوان. (فيديو من المعهد الوطني لعلم الوراثة)


أنواع الانقسام الخلوي

قسم الخلايا بدائية النواة

تتكاثر بدائيات النوى من خلال نوع من الانقسام الخلوي يعرف باسم الانشطار الثنائي. بدائيات النوى هي كائن حي بسيط ، مع غشاء واحد فقط ولا يوجد انقسام داخلي. وهكذا ، عندما تنقسم بدائيات النوى ، فإنها ببساطة تكرر الحمض النووي وتنقسم إلى نصفين. العملية أكثر تعقيدًا من ذلك بقليل ، حيث يجب أولاً فك الحمض النووي بواسطة بروتينات خاصة. على الرغم من أن الحمض النووي في بدائيات النوى يوجد عادة في حلقة ، إلا أنه يمكن أن يتشابك تمامًا عندما تستخدمه الخلية. لنسخ الحمض النووي بكفاءة ، يجب أن يتم شده. يسمح هذا أيضًا بفصل حلقتين جديدتين من الحمض النووي بعد إنتاجهما. ينفصل خيوط الحمض النووي إلى جانبين مختلفين من خلية بدائيات النوى. ثم تطول الخلية وتنقسم في المنتصف. يمكن رؤية العملية في الصورة أدناه.

الحمض النووي هو الخط المتشابك. المكونات الأخرى مصنفة. البلازميدات عبارة عن حلقات صغيرة من الحمض النووي يتم نسخها أيضًا أثناءها الانشطار الثنائي ويمكن التقاطها في البيئة ، من الخلايا الميتة التي تتفكك. يمكن بعد ذلك تكرار هذه البلازميدات.إذا كان البلازميد مفيدًا ، فسوف يزداد عدد السكان. هذا هو جزء من كيفية حدوث مقاومة البكتيريا للمضادات الحيوية. الريبوسومات هي هياكل بروتينية صغيرة تساعد على إنتاج البروتينات. يتم تكرارها أيضًا بحيث يمكن أن يكون لكل خلية ما يكفي للعمل.

قسم الخلايا حقيقية النواة: الانقسام

الكائنات حقيقية النواة لها عضيات مرتبطة بغشاء وحمض نووي موجود على الكروموسومات ، مما يجعل انقسام الخلايا أكثر صعوبة. يجب أن تقوم حقيقيات النوى بتكرار الحمض النووي والعضيات وآليات الخلايا الخاصة بها قبل الانقسام. تنقسم العديد من العضيات باستخدام عملية أساسية الانشطار الثنائي، مما دفع العلماء إلى الاعتقاد بأن حقيقيات النوى تشكلت من بدائيات النوى التي تعيش داخل بدائيات النوى الأخرى.

بعد أن يتم تكرار الحمض النووي والعضيات أثناء الطور البيني من دورة الخلية ، يمكن أن تبدأ حقيقيات النوى عملية الانقسام. تبدأ العملية خلال الطور الأولي ، عندما تتكثف الكروموسومات. إذا استمر الانقسام الفتيلي دون تكاثف الكروموسومات ، فإن الحمض النووي سيصبح متشابكًا وينكسر. يرتبط الحمض النووي حقيقيات النوى بالعديد من البروتينات التي يمكن أن تطويها إلى هياكل معقدة. مع استمرار الانقسام الطورية تصطف الكروموسومات في منتصف الخلية. كل نصف من الكروموسوم المعروف باسم الكروماتيدات الشقيقة لأنها نسخ من بعضها البعض ، يتم فصلها إلى كل نصف الخلية مع استمرار الانقسام. في نهاية الانقسام ، هناك عملية أخرى تسمى يظهر يقسم الخلية إلى خليتين جديدتين.

قسم الخلايا حقيقية النواة: الانقسام الاختزالي

في الحيوانات التي تتكاثر جنسيًا ، من الضروري عادةً تقليل المعلومات الوراثية قبل الإخصاب. يمكن أن توجد بعض النباتات مع عدد كبير جدًا من نسخ الشفرة الجينية ، ولكن في معظم الكائنات الحية من الضار للغاية أن يكون لها عدد كبير جدًا من النسخ. يمكن للبشر الذين لديهم نسخة إضافية من كروموسوم واحد أن يتعرضوا لتغيرات ضارة في أجسامهم. لمواجهة هذا ، تخضع الكائنات الحية التي تتكاثر جنسيًا إلى نوع من الانقسام الخلوي يعرف باسم الانقسام الاختزالي. كما كان من قبل الانقسام الفتيلي ، يتم تكرار الحمض النووي والعضيات. تحتوي عملية الانقسام الاختزالي على قسمين مختلفين من الخلايا ، والتي تحدث بشكل متتالٍ. أول الانقسام الاختزالي ، أنا، يفصل بين الكروموسومات المتجانسة. تمثل الكروموسومات المتجانسة الموجودة في الخلية الأليلين لكل جين في الكائن الحي. يتم إعادة تجميع هذه الأليلات وفصلها ، بحيث يكون للخلايا الوليدة أليل واحد فقط لكل جين ، ولا يوجد أزواج متماثلة من الكروموسومات. القسم الثاني الانقسام الاختزالي الثاني، فصل نسختين من الحمض النووي ، كما هو الحال في الانقسام. النتيجة النهائية للانقسام الاختزالي في خلية واحدة هي 4 خلايا ، لكل منها نسخة واحدة فقط من الجينوم ، وهو نصف العدد الطبيعي.

تجمع الكائنات الحية عادة هذه الخلايا في الأمشاج، والتي يمكن أن تنتقل إلى البيئة للعثور على أمشاج أخرى. عندما يلتقي اثنان من الأمشاج من النوع الصحيح ، فإن أحدهما سيخصب الآخر وينتج أ اللاقحة. البيضة الملقحة هي خلية واحدة ستخضع للانقسام الفتيلي لإنتاج ملايين الخلايا اللازمة لكائن حي كبير. وبالتالي ، فإن معظم حقيقيات النوى تستخدم كلاً من الانقسام والانقسام الاختزالي ، ولكن في مراحل مختلفة من دورة حياتها.


CH 16: The Cell Cycle - (المصطلحات الأساسية) Flashcards Preview

مرحلة الانقسام الخيطي التي يتم خلالها فصل الكروماتيدات الشقيقة + الانتقال إلى أعمدة المغزل المعاكسة.

مجمع Anaphase-Promoting / Cyclosome

Ubiquitin-Ligase الذي يطلق التقدم من Metaphase إلى Anaphase عن طريق الإشارة إلى تدهور Cyclin B + Cohesins.

بروتين كيناز الذي يتعرف على الحمض النووي التالف + يؤدي إلى إيقاف دورة الخلية.

بروتين كيناز المرتبط بأجهزة الصراف الآلي الذي يؤدي إلى إيقاف دورة الخلية استجابة لتلف الحمض النووي.

أورورا كيناز

عائلة بروتين كيناز تشارك في تكوين المغزل الانقسامي ، وظيفة Kinetochore ، + الحركية الخلوية.

أحد أفراد عائلة كينازات البروتين المعتمدة على السيكلين والتي تتحكم في دورة خلية حقيقيات النوى.

مثبط Cdk

عضو في عائلة البروتينات التي تربط Cdk وتثبط نشاطها.

بروتين سيرين / ثريونين كيناز وهو منظم رئيسي للانقسام في الخلايا حقيقية النواة.

نقطة تفتيش دورة الخلية

نقطة تنظيمية تمنع الدخول إلى المرحلة التالية من دورة الخلية حتى تكتمل أحداث المرحلة السابقة.

منطقة كروموسومية متخصصة تربط الكروماتيدات الشقيقة وتعلقها بالمغزل الانقسامي.

مركز تنظيم الأنابيب الدقيقة في الخلايا الحيوانية.

نقطة تفتيش كيناز

بروتين كيناز (Chk1 أو Chk2) الذي يجلب حول دورة الخلية يوقف استجابةً للحمض النووي التالف.


أهلا بك!

هذه واحدة من أكثر من 2400 دورة تدريبية في OCW. استكشف المواد الخاصة بهذه الدورة التدريبية في الصفحات المرتبطة على اليسار.

معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا OpenCourseWare هو منشور مجاني ومفتوح لمواد من آلاف دورات معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، يغطي منهج معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا بأكمله.

لا تسجيل أو تسجيل. تصفح واستخدام مواد OCW بحرية وفقًا لسرعتك الخاصة. لا يوجد اشتراك ولا تواريخ بدء أو انتهاء.

المعرفة هي مكافأتك. استخدم OCW لتوجيه التعلم مدى الحياة ، أو لتعليم الآخرين. لا نقدم ائتمانًا أو شهادة لاستخدام OCW.

صنع للمشاركة. تنزيل الملفات لوقت لاحق. أرسل إلى الأصدقاء والزملاء. قم بالتعديل وإعادة المزج وإعادة الاستخدام (تذكر فقط ذكر OCW كمصدر.)


مرحلة الانقسام و Blastula

يبدأ تطور الكائنات متعددة الخلايا من الزيجوت أحادي الخلية ، والذي يخضع لانقسام خلوي سريع لتشكيل الأريمة. تسمى الجولات السريعة والمتعددة لانقسام الخلايا بالانقسام. الانقسام موضح في (الشكل 24.24 أ ). بعد أن ينتج الانقسام أكثر من 100 خلية ، يُطلق على الجنين اسم بلاستولا. عادة ما تكون الأريمة عبارة عن طبقة كروية من الخلايا (الأديم الأرومي) تحيط بتجويف مملوء بالسوائل أو محي الصفار (الجوف الأريمي). تشكل الثدييات في هذه المرحلة بنية تسمى الكيسة الأريمية ، تتميز بكتلة خلوية داخلية تختلف عن الأريمة المحيطة بها ، كما هو موضح في الشكل 24.24 ب . أثناء الانقسام ، تنقسم الخلايا دون زيادة في الكتلة ، أي أن زيجوت كبير ووحيد الخلية ينقسم إلى عدة خلايا أصغر. كل خلية داخل الأريمة تسمى قسيم أرومي.

الشكل 24.24. (أ) أثناء الانقسام ، تنقسم البيضة الملقحة بسرعة إلى خلايا متعددة دون زيادة في الحجم. (ب) تعيد الخلايا ترتيب نفسها لتشكيل كرة مجوفة مع تجويف مملوء بالسائل أو مملوء بالصفار يسمى بلاستولا. (الائتمان أ: تعديل العمل من قبل غريز أناتومي الائتمان ب: تعديل العمل من قبل بيرسون سكوت فورسمان ، تم التبرع بها لمؤسسة ويكيميديا)

يمكن أن يحدث الانقسام بطريقتين: هولوبلاستيك (الإجمالي) الانقسام أو ميروبلاستيك (جزئي). يعتمد نوع الانقسام على كمية الصفار في البيض. في الثدييات المشيمية (بما في ذلك البشر) حيث يتم توفير الغذاء من قبل جسم الأم ، يحتوي البيض على كمية صغيرة جدًا من صفار البيض ويخضع لانقسام هولوبلاستيك. تخضع الأنواع الأخرى ، مثل الطيور ، التي تحتوي على الكثير من صفار البيض لتغذية الجنين أثناء النمو ، للانقسام الخبيث.

في الثدييات ، تشكل الأريمة الكيسة الأريمية في المرحلة التالية من التطوير. هنا الخلايا في بلاستولا ترتب نفسها في طبقتين: كتلة الخلايا الداخلية، وطبقة خارجية تسمى الأرومة الغاذية. تُعرف كتلة الخلايا الداخلية أيضًا باسم الأرومة الجنينية وستستمر هذه الكتلة من الخلايا في تكوين الجنين. في هذه المرحلة من التطور ، كما هو موضح في الشكل 24.25 ، تتكون كتلة الخلية الداخلية من خلايا جذعية جنينية تتمايز إلى أنواع مختلفة من الخلايا التي يحتاجها الكائن الحي. ستساهم الأرومة الغاذية في المشيمة وتغذي الجنين.

الشكل 24.25. ينتج عن إعادة ترتيب الخلايا في الأريمة الأريمية في الثدييات إلى طبقتين - كتلة الخلية الداخلية والأرومة الغاذية - تكوين الكيسة الأريمية.


الأوبئة في المجتمع الغربي منذ عام 1600

الفصل 1. الملاريا: العلاقات بين الأمراض وعلم الوراثة [00:00:00]

البروفيسور فرانك سنودن: & # 8217d أود أن أرحب بكم مرة أخرى ، وآمل أن تكونوا جميعًا قد حصلتوا على فترات راحة جيدة. سنتحدث هذا الأسبوع عن الملاريا ، اليوم والأربعاء. وأعتقد أنني قد أقول بعض الأشياء التي قد تجدها مفاجئة. أفترض - قد يكون هذا افتراضًا - أنه عندما أذكر الملاريا ، فإن معظمكم يعتبرها مرضًا استوائيًا غريبًا ، وربما يعتقد أنها بعيدة جدًا عنا ، ولا علاقة لها بالعالم الحديث نسبيًا ، أو بالتاريخ الحديث ، وربما لا علاقة على الإطلاق بالولايات المتحدة ومع أولئك منا هنا. لكن النقطة التي أريد توضيحها ، هذه المرة والتالية ، هي أن حقيقة الملاريا تختلف تمامًا عن تلك التي عندما نتحدث عن هذا المرض ، يمكنني القول أنه من بين جميع الأمراض التي تصيب الإنسان هو واحد من أقدم الأسئلة وبعضها ، سؤال قد يطرحه عليّ البعض منكم ، هو عن جميع الأمراض في مسارنا ، وهو المرض الذي تسبب في مجموع المعاناة والموت للإنسان؟ وأعتقد أنه من بين جميع الأمراض في مسارنا ، من المحتمل أن الملاريا هي التي تحظى بهذه الأولوية.

كانت علاقة البشر بالملاريا وثيقة جدًا وواسعة النطاق لدرجة أنه يمكننا القول أيضًا أننا ، كنوع ، والملاريا ، كمرض ، قد تطورنا معًا ، وأن الجينوم البشري يحمل بصمة تجربتنا مع الملاريا. من الأمثلة الجيدة على ذلك بعض الأمراض الوراثية التي أود أن أذكرها ، أحدهما قد يكون مألوفًا لك أيضًا ، أحدهما هو فقر الدم المنجلي ، والثاني هو الثلاسيميا ، والثالث ما يسمى بـ Duffy Negativity. الآن ، كل هذه أمراض وراثية ، ولديهم سمة مشتركة وهي أن هناك فرقًا بين السمة - إنها متنحية في جميع الحالات الثلاث ، السمات المتنحية.

وهكذا ، فإن الزيجوت المتغاير - أي الشخص الذي لديه كروموسوم X واحد فقط ، بدلاً من X و Y ، يعبر عن سمة المرض - يتمتع بحماية من الملاريا. ولكن إذا كنت ، في الواقع ، متماثلة الزيجوت ولديكها على كل من الكروموسومات X و Y ، وتطور متلازمة فقر الدم المنجلي ، فبدلاً من ذلك لديك مرض رهيب يؤدي إلى - يسبب فقر الدم المنجلي - يؤثر على الجودة من الهيموجلوبين والخلايا الحمراء ، وبالتالي يؤدي إلى فقر الدم وانسداد الأوعية الدموية وأحيانًا نقص الأكسجة وأمراض الجهاز التنفسي الخطيرة. لذا ، فهو مرض قاتل في كثير من الحالات. ولكن إذا كانت لديك هذه السمة ، فعندئذ في منطقة عالية الملاريا لديك ميزة انتقائية كبيرة في التمتع بقدر كبير من المقاومة أو المناعة.

من حيث التطور البشري ، كان هناك ضغط دارويني قوي في المناطق الموبوءة بالملاريا بشدة للاحتفاظ بسمة الخلية المنجلية. وينطبق الشيء نفسه على الثلاسيميا ، التي لا تؤثر على جودة الخلايا الحمراء بل على كميتها ، وتؤدي مرة أخرى إلى مضاعفات رهيبة في الزيجوت متماثلة الزيجوت ، والربو وفقر الدم الرهيب ، أو سلبية دافي ، وهو مرض وراثي آخر يؤدي مرة أخرى. لأمراض رهيبة.

الفصل 2. النطاق [00:04:45]

ميزة أخرى للملاريا ، بصرف النظر عن حقيقة أن جينومنا قد تأثر بشدة بتاريخنا مع الملاريا ، هو أنه حتى وقت قريب جدًا امتد إلى حد ما في جميع أنحاء العالم ، ولم يؤثر فقط على المناطق الاستوائية في إفريقيا وآسيا وأمريكا الجنوبية ، ولكن أيضًا في الشمال ، بما في ذلك معظم دول أوروبا وأمريكا الشمالية. لذلك ، اعتقدت أنني & # 8217d أعرض لك خريطة للملاريا في الولايات المتحدة في القرن التاسع عشر ، فقط لإعطائك فكرة - هذا عام 1882 - لإظهار مدى انتشارها على نطاق واسع في هذا البلد ، مؤخرًا في أواخر القرن التاسع عشر مئة عام. وبالفعل جاء الأمر - فقد كتب أوليفر ويندل هولمز كتابًا عن الملاريا في نيو إنجلاند.

هذه خريطة لعام 1912 ، عندما انحسرت إلى حد كبير ، وهي في الأساس مرض في الجنوب. لكن تذكر أنه كان له تأثير كبير على الصحة العامة في هذا البلد ، حتى نهاية الحرب العالمية الثانية ، وهو الوقت الذي تم فيه القضاء عليه في الولايات المتحدة. من المفيد أن نتذكر ، على سبيل المثال ، أن مراكز السيطرة على الأمراض ، CDC ، في أتلانتا ، تأسست في الأصل كوكالة لمكافحة الملاريا ، وأن المرض لعب دورًا رئيسيًا في استقرار الغرب ، وفي التنمية الاقتصادية والاجتماعية للجنوب. وإذا قرأت مارك توين ، على سبيل المثال ، يمكنك قراءة الكثير عن الارتعاش على طول ضفاف نهر المسيسيبي. فيما يتعلق بمناقشتنا لعلاقة الأمراض بالصورة الكبيرة للتاريخ ، تعد الملاريا أيضًا أحد الأمراض التي أعتقد أنها تساعدنا على إثبات الحالة بشكل أكثر فعالية.

يُعتقد الآن أن الملاريا لعبت دورًا رئيسيًا في سقوط الإمبراطورية الرومانية ، على سبيل المثال ، عندما انتشر وباءالمنجلية أدت الملاريا إلى تعطيل الزراعة والفيلق الروماني. وأنا لا أحاول أن أقول إن الملاريا تسببت في سقوط الإمبراطورية الرومانية. أنا & # 8217 م أقول أنه كان عاملاً رئيسياً ، أدى إلى أنواع من المشاكل العسكرية والاضطراب الاجتماعي التي يمكننا تجاهلها عند مناقشة تلك السلسلة الرئيسية من الأحداث. لقد أدى ذلك إلى تأثيرات كبيرة على النتيجة وعلى سير الحرب. يحتاج المرء إلى العودة فقط إلى الحرب العالمية الثانية ، عندما كانت الملاريا هي الشغل الشاغل للجيوش على جانبي الصراع. كان لها دور وتأثير هائلين على التوسع الأوروبي والاستعمار ، وكان أحد أكبر التحديات للتوسع الاستعماري ، في شبه القارة الهندية ، وفي إفريقيا ، ما يجب القيام به حيال مشكلة الملاريا.

لقد أثرت على نمط السكن البشري والاستيطان ، والطريقة التي يتم بها بناء المدن والبلدات عبر المناظر الطبيعية ، حيث كان سكن الإنسان غالبًا شكلاً من أشكال الوقاية من الملاريا ، وكان الناس يعيشون بعيدًا عن مناطق المستنقعات ، وغالبًا على أرض مرتفعة ، فوق الأراضي الرطبة الخطرة منخفضة أسفل. تعد الملاريا أيضًا عاملاً رئيسيًا في التنمية الاقتصادية والتخلف اليوم ، بطرق نناقشها & # 8217. لطالما كان العامل الحاسم في انتشاره ، وفي تاريخه ، هو علاقة البشر بالزراعة والبيئة أي أن أشكال الزراعة المكثفة ، مع ممارسات تربية الماشية الحديثة ، وتناوب المحاصيل الحديثة ، وإدارة المياه ، والصرف الصحي البيئي ، مع تحسن الإسكان وظروف النظام الغذائي والأجور والملابس ، أدى ، أينما تم تقديمهم ، إلى ركود تلقائي للملاريا ونتائج صحية أفضل بكثير.

وقد كان هذا عاملاً رئيسياً في الاختلاف بين الشمال العالمي والجنوب العالمي ، مع أنظمة الزراعة المكثفة الحديثة ، وفي الجنوب بدلاً من ذلك ، استمرار وجود أشكال واسعة من الممارسات المواتية ، لأسباب سنقوم بفحصها ، لانتقال الملاريا. لذا ، فإن الملاريا تعكس وتعزز الاختلافات والتفاوتات التنموية. الآن ، دعونا نتذكر أن الملاريا ذات أهمية حيوية في عالمنا اليوم. اسمحوا لي أن أقدم لكم مثالاً لبعض الصور التي تمثل العبء العالمي للملاريا ، واسمحوا لي أن أعرض عليكم خريطة لمكان انتشار الملاريا اليوم ، أي في القرن الحادي والعشرين. في الواقع ، في الوقت الحالي ، يمكن للمرء أن يقول إن الإحصائيات غير عادية.

يصاب حوالي 500000 شخص بأمراض خطيرة من الملاريا كل عام. ما يقرب من مليون شخص يموتون بسببه ، معظمهم من الأطفال دون سن الخامسة ، والنساء الحوامل ، ويتركز بشكل خاص في أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى. في الواقع ، يمكن للمرء أن يقول إن طفلاً يموت بسبب الملاريا ، في إفريقيا اليوم ، كل ثلاثين ثانية ، مما يجعل هذا المرض حالة طوارئ عالمية للصحة العامة ، إلى جانب فيروس نقص المناعة البشرية / الإيدز والسل. دعونا نلقي نظرة على المناطق بشكل أكثر تحديدًا. هذا هو المركز ، إذا كنت ترغب في ذلك ، لعودة ظهور الملاريا في الوقت الحاضر كمشكلة رئيسية رئيسية للصحة العامة. وهناك - الملاريا تقتل 3000 طفل كل يوم على مدار السنة. ومع ذلك ، فإن عبء الملاريا أكبر مما تشير إليه إحصاءات الوفيات والمراضة. إنه ، على سبيل المثال ، أحد أسوأ المضاعفات المحتملة للحمل. يؤدي إلى ارتفاع معدلات الإجهاض إلى وفيات الأمهات من خلال النزيف وفقر الدم الشديد ، وجميع العواقب التي تنجم عن انخفاض حاد في معدل المواليد.

يمكن أيضًا أن تنتقل الملاريا عموديًا ، أي من الأم إلى الجنين ، ويمكن أن تؤدي إلى ولادة أطفال مصابين بالعدوى الخلقية. نحتاج أيضًا أن نتذكر ، كما قلنا بعد قليل ، أن الملاريا مرض كبت مناعي كبير ، وبالتالي فإن ضحاياها معرضون بشدة للإصابة بالتهابات انتهازية أخرى خاصة التهابات الجهاز التنفسي ، والسل ، والإنفلونزا ، والالتهاب الرئوي. في تلك المناطق من العالم المداري حيث تنتشر الملاريا بشكل مفرط ، ويستمر انتقالها على مدار العام ، يمكن أن يصاب السكان المعرضون للخطر ويعادون العدوى ويصابون بالعدوى الشديدة كل عام. إذا نجا ضحايا الملاريا ، فإنهم يمتلكون مناعة مكتسبة بشكل مؤلم. لكنه يأتي بثمن باهظ ، لأن نوبات الملاريا المتكررة تؤدي إلى عجز عصبي حاد وضعف إدراكي. والنتيجة هي فقر لا يمكن القضاء عليه ، وأمية ، ونمو اقتصادي متضرر ، وتوقف نمو المجتمع المدني ، وعدم استقرار سياسي.

سنتحدث في لحظة عن رونالد روس ، الحائز على جائزة نوبل ، والذي كان أحد شخصين اكتشفا نظرية البعوض لانتقال المرض. وقد كتب ، بشكل مؤثر للغاية ، أن تلك الملاريا لا & # 8217t - في المناطق التي تنتشر فيها الملاريا - "أولئك الذين لا يقتلون عبيدها." وبعبارة أخرى ، فإن الملاريا في عالمنا الحالي هي مساهم رئيسي في عدم المساواة بين الشمال والجنوب ، وفي التبعية الاقتصادية والسياسية الدولية لبلدان العالم الثالث في العالم المداري. حسنًا ، دعنا نتحدث عن - الملاريا ستكون أيضًا موضع اهتمامنا لأنها مرض شديد التعقيد ، ولذا فنحن بحاجة إلى قضاء بعض الوقت في الحديث عن كيفية انتقاله ، وعن تأثيره على حتى يتكلم جسم الإنسان بعد ذلك عن الكيفية التي أدت بها الاكتشافات إلى فهمنا له وتأثيرها على المجتمع والتاريخ.

الفصل 3. المسببات [00:15:03]

حتى نهاية القرن التاسع عشر ، كان يُعتقد أن الملاريا يمكن تفسيرها من خلال نظرية تعرفها بالفعل ، عن طريق المياساماتية. بعبارة أخرى ، كانت الملاريا شكلاً من أشكال الهواء السيئ. في الواقع ، هذا ما تعنيه الكلمة & # 8217s ، من الإيطالية مالا، سيئة ، و الأغنية، هواء. لذلك ، الملاريا كانت هواءً سيئًا يستنشقه شخص حساس بطريقة ما ، ودخلت في جسده ، أو تم امتصاصها ، ربما ، من خلال مسام الجلد ، وقادت ، في الأشخاص المعرضين للإصابة ، إلى هذه الحمى الرهيبة. كان يطلق عليه أحيانًا اسم paludisme ، من كلمة مستنقع لذلك كان حمى المستنقعات. لذلك ، تم امتصاص المرض أو استنشاقه بطريقة ما.

في الواقع ، الملاريا ليست مرضًا واحدًا. إنها عائلة مكونة من أربعة أمراض مختلفة ، يسببها طفيلي ، مع دورة حياة معقدة للغاية. يُعرف الطفيل باسم المتصورة ، وهناك أربعة أنواع من البلازموديوم التي تسبب الملاريا البشرية. ولديهم في توزيعتك. هم & # 8217re المتصورة المنجلية, المتصورة النشيطة, الملاريا المتصورة، والمتصورة البيضوية. للأغراض هنا ، الأولين ، المتصورة المنجلية و المتصورة النشيطة، هي الأهم طبياً وتاريخياً ، والتي سنتحدث عنها في الغالب. الآن ، تختلف البلازموديا اختلافًا جوهريًا عن مسببات الأمراض الميكروبية الأخرى التي فحصناها حتى الآن في الدورة - البكتيريا ، على سبيل المثال ، والفيروسات - من حيث أنها & # 8217 هي أشكال حياة أكثر تعقيدًا ، مع دورات حياة معقدة نحتاج إلى كشفها.

تم اكتشاف Plasmodia في عام 1884 من قبل ألفونس لافيران - ها هو - طبيب في الجيش الفرنسي يعمل في الجزائر. اتضح أن البلازموديا لا توجد خالية في البيئة في أي مرحلة من مراحل حياتهم. وبدلاً من ذلك ، تكيفوا & # 8217re للعيش إما في جسم الإنسان ، أو في أمعاء أنواع معينة من البعوض. وها نحن - هذه بعوضة أنوفيلة تقوم بعملها وهو تناول وجبة دم ، وهي الطريقة التي تنتقل بها الملاريا من شخص لآخر. البلازموديا - هذا مرة أخرى ، بطريقة أكثر تخطيطية ، فإنه يعبر عن فكرة العلاقة بين البشر والبعوض.

تهاجر المتصورات في جسم الحشرة إلى الغدد اللعابية في جهاز العض. لذا ، فإن البعوضة القارضة ، مثل هذه ، هي في الواقع ناقل فعال للغاية. يشار إليها أحيانًا باسم الحقنة الطائرة ، لأن ما تفعله البعوضة هو تلقيح البلازموديا مباشرة في مجرى الدم للمضيف. في هذه المرحلة الطفيلي - نتحرك لننظر إلى ما سيحدث بعد ذلك. أول شيء لدينا هو البعوضة التي تتناول وجبة دم وتلقيح البلازموديا مباشرة في مجرى الدم للضحية المؤسفة.

في تلك المرحلة - وهنا سنرى واحدة من النقاط حول البلازموديا ، وهي أنها تمر بسلسلة من التغيرات المورفولوجية في أن تصبح مراحل متميزة في حياتها ، سواء في جسم الإنسان أو في جسم الحشرة. في البداية ، عندما يتم حقنه & # 8217s ، يُعرف باسم sporazoite ، وما يفعله بعد ذلك هو أنه يهاجر ، بعد بضع ساعات فقط بعد التلقيح - لنفترض أنك تعرضت للعض الآن ، في غضون ساعات قليلة سيكون البلازموديا في مجرى الدم لديك هاجر إلى كبدك. وهذا يبدأ فترة الحضانة التي يتكاثر فيها البلازموديوم - أي لاجنسي - في الكبد. وترى تكاثره. وبعد بضعة أيام أو أسابيع فقط ، تم إطلاقه مرة أخرى الآن في مرحلة جديدة ، تعرف هذه المرة باسم الميروزويت ، في مجرى الدم. لذلك ، يعود في تلك المرحلة إلى مجرى الدم.

إحدى نقاط الهجرة إلى الكبد هي أنه عندما يكون في الكبد ، فإنه يتعدى بأمان اكتشاف جهاز المناعة البشري ، وبالتالي يتكاثر بأمان في الكبد ثم يخرج ، أكثر بكثير ، في مجرى الدم في مرحلة جديدة في دورة حياته. في هذه المرحلة من مجرى الدم ، ما يحدث هو أن الميروزويت - هذا ما يسمونه الآن ، الاسم الجديد للطفيلي لتلك المرحلة - يدخل فيه - يعلق نفسه ويدخل في خلايا الدم الحمراء أو كريات الدم الحمراء. بمجرد دخول خلايا الدم الحمراء بأمان - مرة أخرى لم يتم اكتشافها من قبل الجهاز المناعي - تتكاثر اللاجنسي - ويمكنك رؤيتها وهي تفعل ذلك - حتى في نقطة معينة تدمر خلايا الدم الحمراء وتمزق خلايا الدم الحمراء ، وتعود الطفيليات مرة أخرى إلى مجرى الدم. لدي - هذه صورة.

هذه هي - بواسطة المجهر الإلكتروني - للتمزق الفعلي لخلايا الدم الحمراء ، وظهور الطفيليات التي تكاثرت للتو عائدة إلى مجرى الدم المفتوح. عند هذه النقطة ، يستمر عدد أكبر بكثير من الميروزويت في تكرار عملية غزو الخلايا الحمراء ، والتكاثر ، وتدمير خلايا الدم الحمراء ، ثم تفجيرها على فترات دورية. يتم تحديد الفترة الزمنية التي تستغرقها أنواع المتصورة. لالمتصورة المنجلية و فيفاكس، كل ثمان وأربعين ساعة. وهكذا الملاريا المتصورة، هو & # 8217s كل اثنين وسبعين.

الآن ، في النهاية ، من بين حضنة الميروزويت - أي ، دعونا نرى ، مرة أخرى - بعد أن مرت 8217 بعدد من الدورات ، ينتجون بين نسلهم ما يسمى - إنها مرحلة جديدة مختلفة شكليًا في دورة الحياة ، وهي الخلايا المشيمية ، التي تكون من الذكور والإناث وتوجد في مجرى الدم المفتوح. ثم بعوضة الأنوفيل التالية التي تأخذ وجبة من الدم ، لأنها تمتص الخلايا المشيجية الذكرية والأنثوية التي تتكاثر جنسياً هذه المرة - نراها هنا - في القناة الهضمية ، في جسم البعوضة الأنثوية ، ثم ذلك تبدأ مرحلة الحياة في جسم البعوضة حيث نجدها تتكاثر مرة أخرى وتؤدي في النهاية إلى إنتاج البوغات التي تهاجر مرة أخرى إلى جهاز العض ، الغدد اللعابية للبعوض.

تأخذ البعوضة مرة أخرى لدغة معدية ثم - في وجبة الدم التالية - والدورة الكاملة ، هذه الدورة المعقدة للتكاثر اللاجنسي في جسم الإنسان ، والتكاثر الجنسي في جسم البعوضة ، تكتمل الدورة بعد ذلك. الآن ، دع & # 8217s نعود لثانية إلى البلازموديا وإلى الحشرة. واسمحوا لي فقط أن أتعامل مع حقيقة أنه من أجل - السبب في أن الأنثى - وأنثى الأنوفيل فقط هي التي تتناول وجبات الدم على البشر - والسبب في أن الأنوفلين الأنثى تفعل ذلك هو أنها تحتاج إلى الدم من أجل تنضج بيضها وتضعها. بعد أن تناولت وجبة من الدم ، تمكنت من إنضاج بيضها ، وعند هذه النقطة تضعها في الماء ، وتمر عبر دورة اليرقات ، والعذارى ، ثم البعوضة البالغة المعروفة باسم إيماجو.

الآن ، ماذا يحدث في تلك المرحلة؟ يستغرق الأمر حوالي أسبوع حتى يتطور البيض على شكل يرقات وعذارى ثم بعوض بالغ ، وبعد ذلك يكون البعوض جاهزًا للسفر وزيارتك وأنا. من موقع التكاثر إلى وجبة الدم ، يمتلك بعوض الأنوفيلة أجنحة رقيقة وعادة ما يكون طيارًا ضعيفًا. لذلك ، عادة ما تطير لمسافة لا تزيد عن ثلاثة كيلومترات أو نحو ذلك ، من مسقط رأسها. تتجنب معظم أنواع الأنوفيلة أشعة الشمس التي تجفف أجنحتها وتتجنب الرياح القوية. ولكن أثناء طيرانهم ، أصبحوا قادرين على توجيه أنفسهم إلى أماكن المستوطنات البشرية. لماذا ا؟ لأنه يوجد على هوائياتها أجهزة استشعار يتم تحفيزها بشدة بواسطة ثاني أكسيد الكربون في الهواء. وهكذا ، فإن هذا - عمود ثاني أكسيد الكربون الناتج عن المستوطنات البشرية والأجسام البشرية ، يمكّن البعوض من الانجذاب إليها.

بعد أن وصل البعوض إلى مسافة أقرب ، اكتشف بعد ذلك ، مع أجهزة استشعار أخرى ، الروائح المنبعثة من العرق. يجذبهم الضوء أيضًا. وبعد ذلك ، على مسافة قريبة ، استخدموا أخيرًا رؤيتهم للاستقرار في موقع الجسم الأكثر ملاءمة لعيدهم. ويتعاون البشر في هذا المشروع في أن يتغذى البعوض الأنوفيلي بين الغسق والفجر ، وبالتالي يهاجمون الأجساد النائمة ، مستلقية في الغالب بلا حراك. الآن ، عندما تسمع ضجيج بعوضة culex غير المؤذية التي تطن حولك وتجذب انتباهك ، يمكنك أن تكون سعيدًا ، لأن معظم الأنوفينات التي تنقل الملاريا صامتة وبالتالي لا تزعج مضيفيها.

ربما تتساءل ، كيف يتم الحفاظ على هذا الانتقال إذا كانت الغالبية العظمى من البعوض لا تنقل الملاريا؟ فقط الإناث من أنواع معينة من الأنوفيل - ولقد قمت بتضمين اثنين في نشرة الخاص بك على أنهما الأكثر أهمية بالنسبة لنا: أنوفيليس غامبيا، والتي ستكون مرشحي لأكثر الحشرات فتكًا بالبشر على كوكبنا ، و Anopheles labranchiae، التي كانت أحد أهم نواقل الملاريا في أوروبا وأجزاء من إفريقيا. ربما تتساءل عما إذا كانت أنثى بعوضة الأنوفيل تعيش في المتوسط ​​بضعة أسابيع فقط ، وتحتاج إلى أن تصاب بنفسها قبل نقل المرض ، كيف يمكن الحفاظ على انتقال العدوى؟

حسنًا ، هناك بعض الحقائق التي يجب أن نتذكرها. أولاً ، الأعداد الهائلة من البعوض المتواجدة في المناطق التي تتوطن فيها الملاريا. في معظم المناطق عالية التوطن ، لا يصاب أكثر من 2 في المائة أو نحو ذلك من إناث البعوض في أي وقت. لكن في المتوسط ​​، يمكن أن يعض الإنسان آلاف المرات في السنة. وصحيح أيضًا أن حشرة مثل أنوفيليس غامبيا يعاني من الجوع ولا يطعم & # 8217t مرة واحدة ، ولكنه دخل مكانًا لأعياد الاستيطان البشري مرارًا وتكرارًا ، حيث ينتقل من جسم إلى آخر ، وبالتالي يضمن أن يكون مريض الملاريا مصدرًا رئيسيًا للخطر لجميع من حوله في الظروف المزدحمة او هي.

الفصل 4. الأعراض والعلاقة بالفقر [00:30:17]

حسنًا ، هذه هي القصة من وجهة نظر البعوضة. ماذا يحدث للضحية البشرية؟ ما هي أعراض الملاريا؟ كيف يؤثر المرض على جسم الإنسان؟ بعد فترة الحضانة ، تبدأ الأعراض عندما تصل البلازموديا إلى رقم عتبة حرج في مجرى الدم. ثم تبدأ الأعراض الكلاسيكية للملاريا منذ بدايتها. الآن ، لنتذكر & # 8217s - ارجع إلى الرسم التخطيطي الخاص بنا. عملية التكاثر ، الدخول - أي يدخل الطفيل إلى خلية الدم ، يتكاثر ، ينفجر خلايا الدم ويعود إلى مجرى الدم - تحدث في وقت واحد لحضنة كاملة في جميع أنحاء مجرى الدم. بمعنى آخر ، هذا يحدث في نفس الوقت في جميع أنحاء الجسم. وعندما تكون هناك أعداد كافية من الطفيلي في مجرى الدم المفتوح ، يمكن لجهاز المناعة في الجسم اكتشاف الطفيل ، وعندها تبدأ الأعراض.

مصطلح الملاريا أيضا - له العديد من الأسماء ، هذا المرض. غالبًا ما كان يطلق عليها الحمى المتقطعة. عُرفت عملية التزامن هذه باسم قانون Golgi & # 8217s ، بعد عالم الملاريا كاميلو جولجي ، الذي اكتشفها وتحدث عن توقيتات الحمى المختلفة. حمى التيرتيان ، أي كل ثمان وأربعين ساعة أو حمى كوارتان ، كل اثنتين وسبعين ساعة أو حمى كوتيديان. يمكن أيضًا أن تصاب بنوبة من الحمى الشديدة كل أربع وعشرين ساعة ، وهذا يعني أن لديك أكثر من نوع واحد من البلازموديوم في مجرى الدم. ليس عليك اختيار نوع واحد فقط ، يمكن أن يكون لديك عدة أنواع وأنواع عديدة في مجرى الدم في وقت واحد. إذا حدث ذلك ، يمكن أن تصاب بالحمى والحمى المتقطعة كل أربع وعشرين ساعة.

الأعراض الكلاسيكية المتكررة هي هذه الحمى المتقطعة ، التي تتكرر على فترات منتظمة ، مثل جدول القطار. لديك نوبات متكررة من ارتفاع درجة الحرارة ، بالإضافة إلى القشعريرة والتعرق الغزير والصداع والشعور بالضيق العام والإرهاق ، وغالبًا ما يصاحبها غثيان وقيء وإسهال. تعتمد الأعراض الدقيقة على نوع المتصورة ، والأكثر ضراوة هو المتصورة المنجلية، والذي يسبب أكثر المضاعفات التي تهدد الحياة شيوعًا ، و الملاريا المتصورة و البيضاوي هي الأكثر اعتدالًا. ترى أنه من خلال دخول الطفيل إلى خلايا الدم الحمراء ومهاجمة خلايا الدم الحمراء ، يبدأ الطفيل بسلسلة من العواقب. يمكن أن تتشوه الخلايا الحمراء ، وتلتصق ببعضها البعض في كتل ، مما يتسبب في انسداد خلايا الدم - الأوعية الدموية ، والتي يمكن أن تكون قاتلة بسرعة ، اعتمادًا على العضو المصاب.

سبب شائع للوفاة هو الملاريا الدماغية ، حيث يوجد انسداد في الدماغ. ولكن يمكن أن يتأثر القلب أيضًا ، أو الجهاز الهضمي وإذا كانت الملاريا تهاجم الجهاز الهضمي على وجه الخصوص ، فإنها تحاكي أعراض الكوليرا الآسيوية. كما أن تدمير خلايا الدم الحمراء هو سبب لفقر الدم الشديد. من الأعراض المهمة الأخرى للمرض - وهذا طفل مريض بالملاريا ، وما تراه هو تورم مؤلم وواضح في الطحال. هذه واحدة من العلامات الكلاسيكية لعدوى الملاريا. كما قلت أنا & # 8217 ، الملاريا أيضًا لها تأثير فظيع على النساء الحوامل ، مما يؤدي إلى النزيف والإجهاض ، وكذلك الملاريا الخلقية مع الأطفال المولودين بالمرض.

الملاريا أيضا مرض هو & # 8217s مرض كبت المناعة. فهو يثبط جهاز المناعة في الجسم ، وبالتالي يتسبب في حدوث مضاعفات خاصة أمراض الجهاز التنفسي كما ذكرت سابقاً مثل الالتهاب الرئوي والأنفلونزا والسل. لذا ، يجب أن نقول إن حالة الطوارئ المتعلقة بالسل في الوقت الحاضر ، وحالة الطوارئ الخاصة بالملاريا ، هي الملاريا المتشابكة والمترابطة توفر الركيزة الأساسية لمرض السل الهائج والعائد إلى الظهور. قلت أيضًا إن نوبات الملاريا المتكررة تؤدي إلى تلف عصبي ، وفي أسوأ الحالات إلى حالة تعرف باسم الدنف ، حيث يكون الشخص غير مبالٍ بمحيطه أو محيطها غير قادر على تعلم كيف يكون منتجًا ، وأن يشارك في المجتمع المدني .

ميزة أخرى للملاريا هي أنها يمكن أن تؤدي إلى الانتكاسات التي ، مع المتصورة النشيطة. تتذكر أنه بعد حقن البلازموديوم في مجرى الدم ، فإنه يهاجر إلى الكبد. كذلك في المتصورة النشيطة، الطفيلي لا يظهر ، ولكن ليس كل الطفيليات. استمروا في التعشيش في الكبد ، وهم & # 8217 خارج اكتشاف الجهاز المناعي. ويمكنهم بعد ذلك - حتى بعد أن يعتقد المريض أنه قد تعافى ، يمكن أن يكون هناك انتكاسة عند عودة البلازموديا ، الطفيليات ، من الكبد إلى مجرى الدم. يمكن أن يكون هذا بعد شهور ، أو حتى سنوات ، بعد الإصابة الأولية. المناعة - أي بمجرد أن يكون لديك & # 8217 الكثير من نوبات الملاريا ، وتعيش ، تطور مناعة جزئية ، مناعة مكتسبة. لكنها قصيرة الأجل ، وهي أيضًا بتكلفة كبيرة من حيث الأضرار العصبية التي تلحق بالجسم.

حسنًا ، التأثير على المجتمع ، كما يمكنك أن تتخيل ، شديد وسوف نتحدث عنه في المرة القادمة. لكنه يؤدي ، هذا المرض - الأعراض ، سرد الأعراض ، يساعدنا على فهم أن شخصًا مثل هذا كشخص بالغ ، مصاب بفقر الدم ، وربما يعاني من أمراض تنفسية ، يتحرك بشكل مؤلم وببطء ، وبالتالي فهو ليس عاملًا منتجًا في الزراعة أو في الصناعة. لذلك ، تؤدي الملاريا إلى أنظمة زراعية متخلفة ، وإنتاجية منخفضة ، ونقص في الاستثمار في الزراعة. إنه يؤدي إلى هجر بعض المناطق الأكثر خصوبة ، الأرض ، لأنها خطرة بشكل خاص ، ومعروف عنها كذلك. ومن ثم يؤدي إلى الفقر والأمية.

والواقع أن الملاريا والفقر يعزز كل منهما الآخر في نوع من دوامة الانحدار الشرسة. الفقر يجعل الناس عرضة للإصابة بالمرض. الفقر ، أي يجعل الناس معرضين للخطر لأنه يجعلهم يعيشون في مساكن فقيرة ، ومساكن مكتظة ومليئة بالثغرات ومعرضة للحشرات الطائرة. كما يؤدي بهم إلى مخاطر مهنية في الاضطرار إلى العمل في المناطق التي ينتشر فيها المرض. يؤدي إلى سوء التغذية ، مما يجعل الناس أكثر عرضة للملابس غير الملائمة ، مما يجعلهم أكثر عرضة لدغات الحشرات. لكن الملاريا بدورها تؤدي إلى مزيد من الفقر. إن عبء رعاية المرضى الذي يقع على عاتق الأسر والمجتمعات الإنتاجية المنخفضة والأجور المنخفضة يحد من التعليم. كان هذا ما قصده روس عندما قال ، "تلك الملاريا لا تقتل ، إنها تستعبد".

الفصل 5. نظرية البعوض للانتقال [00:40:14]

حسنًا ، متى انهارت نظرية البعوض في الانتقال ، وكيف ذلك؟ لم تكن فكرة أن البعوض متورطًا في هذا المرض واضحة على الإطلاق. لم يكن واضحًا لأنه ، أولاً وقبل كل شيء ، كان العلماء والأطباء يعلمون أن هناك الكثير من الأماكن التي توجد فيها غزلان من البعوض ولا يوجد بها ملاريا. كان من الواضح أيضًا أن البعوض - لم يكن هناك ارتباط واضح بين تعرضه للعض من قبل البعوض وتطور المرض. وهكذا كانت النظرية السائدة في القرن التاسع عشر هي أن اللابؤرية هي سبب المرض. تفكك المرض - أنت & # 8217 لنتذكر هذا الرجل ، باتريك مانسون ، أبو طب المناطق الحارة. كان أيضًا أحد الشخصيات الأكثر ارتباطًا بتطوير طب المناطق الحارة ، ونظرية البعوض للانتقال ، التي اكتشفها لمرض مختلف يسمى فيلاريا. ومن ثم كان لديه فكرة أنه ربما إذا كان من الممكن أن تنتقل الفيلاريا عن طريق البعوض ، فمن المحتمل أن الملاريا يمكن أن تنتقل أيضًا. ولذا فقد ضم قواه - عمل ، مانسون ، في لندن.

هذا رونالد روس ، الذي كان طبيبًا عسكريًا بريطانيًا يعمل في الهند. الآن ، كانت الهند مكانًا مهمًا للغاية فيما يتعلق بالملاريا. اسمح لي فقط - كان هناك كتاب قد تكون مهتمًا به ، وأود أن أوصي به منكم ، وهو المراسلات بين رونالد روس وباتريك مانسون ، التي أدت بهم إلى اكتشاف نظرية انتقال البعوض . عمل روس الآن في الهند ، وأشار إلى أن الملاريا ، بين عموم سكان الهند في تسعينيات القرن التاسع عشر ، أدت إلى وفاة 5،000،000. وقال إنها كانت أكبر مشكلة للصحة العامة في الهند. كتب: "أعتقد بشكل عام ، أن السكان الهنود البالغ عددهم 400 مليون نسمة ، يتسبب بشكل مباشر أو غير مباشر في وفاة 10000 شخص يوميًا. وبغض النظر عن هذا القدر من المرض ، فإن الملاريا ، من بين جميع الأمراض ، هي الأهم في الشؤون السياسية والزراعية والعسكرية "، كما كتب ،" لأنها تجعل مساحات شاسعة من الأراضي الخصبة غير صالحة للسكن ، وتعيق الزراعة والغرس والأشغال العامة ، و هو العدو الأكثر شراسة وشراسة الذي يتعين على الجيوش في الميدان مواجهته. على العموم ، أعتقد أننا مبررون في الادعاء بأن مسألة الملاريا لا تقل أهمية عن المجاعة أو الطاعون الدبلي ".

في الهند ، ما فعله روس ومانسون هو اكتشافهما - لنعود إلى صورتنا لدورة حياة الملاريا. لقد تتبعوا - من خلال الفحص المجهري ، تمكنوا من الكشف في جسم البعوضة بعد أن عضتها ، وأجروا تجارب فيها - ليس من بين البشر ولكن بين الطيور - واكتشفوا أنه من الممكن اكتشاف البلازموديا المسؤولة عن الطيور الملاريا تحت المجهر في جسم البعوضة. كانت هذه أول فكرة رئيسية ، أن البعوضة كانت متورطة بطريقة ما. لكنهم ذهبوا إلى أبعد من ذلك واتبعوا العملية التي غيرت من خلالها المراحل المختلفة في جسم الحشرة وتكاثرت ، وتتبعوا هجرة الطفيل إلى جهاز لدغ البعوض. وبعد ذلك تمكنوا من أخذ طيور سليمة ولديهم بعوض ، معروف بإصابته ، ويتغذى عليها ، وينتج الملاريا تجريبياً على الطيور.

وهكذا ، في عام 1898 ، إذا كنت تقرأ هذه المراسلات ، فهناك & # 8217s لحظة eureka أعلن فيها روس أنه اكتشف نظرية انتقال البعوض ، وأثبت ذلك. وهو يدعي أنه يشعر وكأنه الكابتن كوك ، المستكشف ، أو ربما مثل نابليون.ومع ذلك ، لم يكن عالمًا طبيعيًا ، ولم يكن يعلم بأمر تكاثر البعوض ، والبعوض الذي وصفه ، ووصفه بأنه مرقق ، أو بني فاتح ، أو بني فاتح. لم & # 8217t يعرف عن أنواع أنوفيليس البعوض.

& # 8217s في هذه المرحلة يجب أن نذكر بعد ذلك شخصية رئيسية ثانية - عفوًا ، على أي حال & # 8217 سنرى - لا يهم -جيوفاني باتيستا غراسي ، الذي كان الشخصية التالية في تطوير نظرية انتقال البعوض ، وهو يفعل ذلك للبشر. وما يفعله هو أنه اكتشف أنه من الممكن - في مكان يسمى Capaccio ، أخذ عمال السكك الحديدية ، في خضم تفشي الملاريا في الصيف ، وقدم متغيرًا واحدًا في حياتهم ، من مجموعة مراقبة من السكك الحديدية العمال والفلاحين المحيطين بهم ، وهي المجموعة التي يعيش فيها من الغسق حتى الفجر في منازل محصنة جيداً ، وهذا الاختلاف يحميهم من العامل الوحيد ، وهو من لدغات البعوض ، يمنعهم من الإصابة بالملاريا. كان هذا مكانًا واحدًا قام فيه بذلك.

وبعد ذلك أجرى أيضًا تجربة مختلفة ، وهي استخدام مادة الكينين التي تقتل طفيليات الملاريا في مجرى الدم المفتوح. لقد أعطاها بشكل وقائي لسلسلة من العمال ، كمجموعة ضابطة ، في مكان مثل أوستيا ، خلال موسم الملاريا الصيفي ، ووجد أنه يمكن حمايتهم أيضًا من الملاريا عن طريق إنشاء حاجز كيميائي بين البعوض والبشر. ثم اتخذ الخطوة الإضافية المتمثلة في أخذ البعوض الذي كان معروفًا بتغذيته على أشخاص مصابين بالملاريا ، ونقلهم إلى مستشفى في روما يُعرف باسم مستشفى سانتو سبيريتو ، حيث كان لديه متطوع في الطابق الثاني كان موجودًا فيه. غرفة حيث أطلقوا في الليل المئات من البعوض المصاب عن قصد ، وبعد أسبوعين عانوا من لحظة اليوريكا عندما كان لديه ارتفاع ودرجة حرارة 104 ، وكانوا يعرفون أنهم قد نجحوا في نقل الملاريا عن طريق التجارب البشرية إلى شخص ما كان بصحة جيدة حتى سمح للبعوض المصاب بالمرض أن يتغذى عليه.

لذلك ، حدث هذا بين عامي 1898 و 1901. وهذا بالتالي عامل قوي في تطوير طب المناطق الحارة. لكنه يؤدي أيضًا إلى برامج لمكافحة الملاريا. بعد اكتشاف العامل الممرض المسؤول عن الإصابة به ، وهو المتصورة ، والناقل ، بعوضة الأنوفيلة الأنثوية ، نرى تطوير برامج الصحة العامة لتدمير المرض - إما عن طريق مهاجمة البلازموديا بالعلاج الكيميائي ، أي من خلال الكينين أو بقتل البعوض. ، أي مكافحة النواقل - فكرة القدرة على القضاء على الملاريا. وفي المرة القادمة ما أود القيام به هو متابعة التطبيق العملي ثم الاكتشافات التي تحدثنا عنها اليوم ، حول دورة حياة البلازموديا والبعوض الأنوفيلي ، ونرى كيف يؤدي ذلك إلى تطوير استراتيجيات الصحة العامة . وأود أن أتحدث عن كيفية استخدام هذه الاستراتيجيات في العالم الحقيقي اليوم لمكافحة أزمة هذا المرض المروع الذي تنتقل عن طريق ناقلات الأمراض.


شاهد الفيديو: الانقسام الخلوي المتساوي (أغسطس 2022).