الأدوات الأساسية للهندسة الوراثية.. صناعة الجزيء الناقل لحمل الجين المرغوب إلى الخلية



من المهم أن نعرف كيف نتمكن من فهم حدود إمكانيات الهندسـة الو راثية، والمشكلـة هي مشكلة تتعلق بالأعداد.

يحوي الإنسان من الــ(DNA) ما يكفي لصناعة مليون جين لكــن الهندسة الو راثية تدرس جينا واحدا فقط، ثم هناك مشكلة التعرف على هذا الجين.

كيف نتعرف على الجين من بين هذه الجينات الأخرى؟
ستكون الخطوة الأولى هي صناعة ما يسمى "الجزيء الناقل" وهذا يعمل كحـامل جزيء مسـاعد يحمل الجين المرغوب إلى الخلية ثم يساعد في أن يضاعف الجين نفسة (وهو يشبه الشـخص الحامل للمرض الو راثي في كون الشخص يحمل جين دون أن يؤثر فيه).

والناقل عبارة عن قطعة صغيرة من الــ(DNA) يمكنها أن تضاعف نفسها يكفاه داخل الخـلية ومن الضروري أن تكون قطعة صغيرة لان القطع الكبيرة من الــ(DNA) لا يسهل التعامل معها في الأنبوب.

كما يلزم أن تكون كفاءتها في التضاعف عالية لأننا نحتاج قدر كبير منها. طبيعي إن كل الــ(DNA) يمكنه أن يضاعف نفسة بوجود الإنزيم الذي يسهل هذه العملية وهو إنزيم بلمرة  الــ(DNA) إنزيم يساعد في تتابع القواعد التي يضاعفها ويحتاج إلى إشارة (ابدأ هنا).

كي نتلافى التشويش الذي يحدث عند وجود جزيئات من إنزيمين لبلمرة الــ(DNA) يحاولان في اتجاهين متضادين أن ينسخا نفس الجزيء. فيلزم إذن أن يحوى الناقل مثل هذه الإشـارة إذا كان له أن يصبح نافعا لنا.

لدينا الناقل ونود الآن أن نولج به جينا، فلابد منعزل مقطع من الـ(DNA) لا يحوي إلا الجين الذي نريده.

ظلت هذه المشكلة مستعصـية لسنين طويلة ولم يكـن ذلك بسبب استحـالة تكسير قطـع الـ(DNA)الطويلة إلى أجزاء صغيرة، الواقع أن جزيئات الـ(DNA) جدا، والتي نـجدها في الخلايا البشرية جزيئات رهيفة حتى لتتهشم إلى قطع صغيرة بمجرد أن تدلق من أنبوب لأخر). ولكن غرضنا ليس بمجرد تكسير الـ(DNA) إلى قطـع بل نريـد من هـذه القطـع أن توافق الجزيء الناقل كما يمكننا إعادة الشكل الصحيح بحيث يمكن أن توصل الأجزاء ثانية في تناغم.

إن لقواعد الـ(DNA) آلفة كيميائية مع القواعد المكملة وإننا إذا فصلنا سلسلتي اللولب المزدوج فان هذا الانجذاب بين كل قاعدتين مكملتين سيعيد هما ثانية لبعضهما البعض وانجذاب القـواعد المكملة هو الأساس في التضاعف الذاتي للـ(DNA) والقطع الصغيرة الذي قطعه إنزيم التـحديد حالات حمل أيضا قواعد لم تقترن برفيقتها المكملة أي أنها "بلا سلسلة أخرى"من الـــ(DNA) تتعلق بها.
وهي تلتقط القواعد المكملة الحرة بشكل غير كف.

لكن ثمة قواعد متاحة أمـامها بل وحتى لها نفس التتابع المطلوب لتكـوين سلسلة مكملة للقواعد المقترنـة -هناك القـواعد الموجودة على النتوء القصير وحيد السلسة الذي يبرز من الطرف الأخر المقطوع فلان النـتوء القصير وحيد السلسلة الذي يبرز من الطرف الأخر المقطوع فلأن النواتين قد نـتجا عن قطـع نفس الجزيء فلا بد أن يحملا بالضرورة القواعد المكملة.

وبذا يكون الحـل بسيطـا – ينجـذب المقطعان وحيدا السلسلة في الطرفين المقطوعين إلى بعضهما البعض ثانـية.

ولأن أطـراف الـ(DNA) بأجزائها الناتئة هكذا تنزع إلى الالتصاق ثانية بعد البتر، فإنها تسمـى "الأطـراف اللزجة" وارتباط الأطراف اللزجة ليس متينا.

ويجب أن لا ننسى أن أي إنزيم تحديد يعطي دائما نفس الأطراف اللزجة إن المهم في القطع أو اللصق هو التتابع القصير من القواعــد ولـيس ما بينها من القواعد، وهذا بالضبط ما يحتاجه المهندس الو راثي.