علم الوراثة الجزيئية على الطريقة المحلية

علم الوراثة الجزيئية على الطريقة المحلية

image001

التعامل والعمل مباشرة مع الأحماض النووية أو ما يطلق عليها DNA أو ADN ليس فقط من اختصاص المعامل الجنائية ومعاهد ومخابر البحوث العلمية فقط، فهي الكيمياء الاساسية التي تتعامل مع جزيئات الحياة. ويمكن ان نجرب العمل مع الحمض النووي في المنزل أيضا!


تقديم

 

يمكن أن تخيل بأن هذا العمل يوضح لك كيف يمكنك عزل الحمض النووي الخاص بك ولكن هذا العمل صعب قليلا ويحتاج الى دقة متناهية وحرص. ويمكن ان تكون هذه التجارب كامتداد للتعليم الثانوي في المدارس بتكلفة قليلة بالنسبة للمدارس ذات التمويل الضعيف في البلدان النامية  او حتى في تمارين علم الأحياء أو ما يسمى بالعلوم الطبيعية في بعض البلدان.

image002

 


الخطوة 1: مزج ثلاث محاليل عازلة وفقا للوصفة التالية

 

image003

يجب أن نقوم أولا بتحضير ثلاث أنواع من السوائل وهي كالتالي:

 

1- السائل العازل المغسل او المغمس (Rinsing buffer)

يمكنك تحضيره بمزج المقادير التالية:

1.5غرام من الملح (حوالي ربع ملعقة صغيرة).

* 5 غرام من صودا الخبز (حوالي 1ملعقة صغيرة).

* كوب ممتلئ بالمياه المعبأة في قارورة زجاجية. (كما في الصورة المجاورة)

 

2- السائل العازل العامل او المحرك (Running buffer)

يمكنك تحضيره بمزج المقادير التالية:

* 0.05 غرام (كمية قليلة بين الاصابع) من ملح الطعام،

* 2 غرام (نصف ملعقة صغيرة) من صودا الخبز،

* ما يصل إلى 1 لتر من المياه المعبئة في زجاجات.

* تأكد من ان السائل متعادل من خلال قياس درجة الحموضة 7.5pH؛

* قم بإضافة المياه حتى تنخفض درجة الحموضة؛

* قم بإضافة صودا الخبز عندما تريد رفعه.

 

3- السائل العازل المحمل (Loading buffer)

يمكنك تحضيره بمزج المقادير التالية:

* 1.25 مليلتر  من الغليسيرين (glycerol/glycerine ) (ربع ملعقة صغيرة). الغليسيرين متوفر في معظم الصيدليات.

* عدة قطرات من ملونات الطعام الحمراء.

 


الخطوة 2: استخلاص الحمض النووي (DNA)

 

image004

باستعمال حوالي 5 مل من السائل العازل المنظف قم بمخمضته لمدة 30 ثانية في فمككلما زادت الخلايا التي تتفاعل مع السائل كلما كان افضل، ولا ينصح بعمل ذلك بعد القيام بتنظيف الأسنان.

 

• قم ببصق السائل المنظف في فنجان من الورق ثم قم بصبه في أنبوب اختبار وحاول ان لا تقوم ببصق اللعاب معه. قم بإضافة (حوالي ربع ملعقة صغيرة) من الصابون السائل لإنبوب الاختبار ثم اخلطه بأداة خشبية بشكل جيد وبلطف أيضا. أضف  ببطء 5 مل(ملعقة صغيرة) من الكحول للعينة، ودعها تنهمر من جوانب انبوب الاختبار على شكل زاوية وبذلك تكون قد كونت طبقتين من السائل.

 

• بعد مرور 10 دقائق، يجب أن يظهر الحمض النووي كمادة مبيضة اللون، شبيهة بالمخاط عائم بين طبقة محلول الغسل والكحول والنتائج الظاهرة تعتمد على الصابون وغيرها من العوامل، حيث أنك من الممكن ان تحتاج لإعادة التجربة.

 


الخطوة 3: صنع مربع الهلام

 

تعطيك عملية التشريد الاليكتروني (The gel electrophoresis process) القدرة على فصل معظم جزيئات DNA وذلك بالاعتماد على احجامهم الخاصة بهم.

image005

• الآجار الهلامي – ذو الشبكة المجهرية السكرية المكثفة– صعب بالنسبة لجزيئات الحامض النووي  المرور منها. لكن، نظراً لأن الحمض النووي ذو شحنة سالبة، يمكنك معرفة أثره وذلك عن طريق الهلام (أو ما يسمى بالجل gelبتطبيق حقل كهربائي (Electric Field) وصناديق الهلام او مربعات الهلام، ويتم استخدام هذا المبدأ لتصبح لاقطا للحمض النووي والحمض ذو الصيغة الجزيئية الأقصر يكون الأسرع بالظهور.

 

• مربع الهلام (او الجل):

يتألف من غرفتين منفصلتين متداخلتين: الاولى هي غرفة السكب والتي ستحتوي على الهلام نفسه والتي تكون مرتكزة في داخل الغرفة؛ أما الثانية فهي غرفة السائل العازل.

تتصلان النهايتين المتناقضتين من غرفة السكب بإلكترونات السائل المحيط العازل، وتتصل نهايتي مربع السائل العازل بنهايتين كهربائيتين تعملان على تشريد السائل المحيط بغرفة السكب.

 

• لبناء مربع الهلام هناك طريقتين اثنين هما:

الاولى: عن طريق وضع علبة من البلاستيك داخل علبة اكبر بحيث تكونان متداخلتين ومنفصلتين.

الثانية: بأخذ حجرة عميقة ووضع مربع اخر بداخلها والصاق الحواف بشكل جيد لمنع التسرب.

وفي كلتا الحالتين، نقوم بصنع قناة من البلاستيك على حرف U وذلك لكي تتداخل مع الاقطاب الكهربائية على جانبي غرفتي العزل والوصل وذلك لتشكيل دارة اتصال متكاملة.

 


الخطوة 4: تحضير الهلام

 

لتحضير الهلام انت بحاجة الى عمودين من البلاستيك كما في الشكل ينتهيان في عمادة عارضة تتركز في غرفة السكب كما في الصورة، وبعد ذلك قم بتغطية الصفائح الشفافة باللاصق كما في الصورتين.

image006

image007

• قم بتحضير الهلام وذلك بأخذ مقلاة وسخنها بشكل جيد ثم اضف حوالي 8 غرام من الآجار الصلب (أي حوالي ملعقتين صغيرة) و125 مليلتر(كوب) من سائل العمل او التشغيل المحضر سابقا يقلب برفق حتى يذوب الآجار بشكل كامل وقد يستغرق هذا مدة تصل إلى 30 دقيقة. ثم قم بصب السائل في الحوض المجهز ليصل السائل الى ارتفاع حوالي 0.5 سنتمتر إلى 1 سنتمتر.قم بوضع الجسر المصنوع بالسائل واتركه حتى يبرد ثم قم بنزع هذا الجسر وكذلك الشريط اللاصق.

image008

 


الخطوة 5: تحضير الحمض النووي

 

قم باستخدام اداة خشبية لتلتقط DNA وقم بتخزينه مؤقتا ثم بوعاء صغير ضع 3 اجزاء من الماء الى 7 اجزاء من الكحول وضع الحمض النووي الذي يكون بشكل مخاطي لمدة ثوان الى هذا المحلول. قم بتجفيف السائل العالق على الاداة الخشبية لمدة 10 دقائق ثم قم بقشطه الى وعاء يحوي الى 75 مليلتر من السائل العامل اي حوالي ثلاث قطرات ثم دعه يتحلل بدرجة حرارة الغرفة. ثم قم بإضافة  قطره واحدة من السائل المحمل وعندها تكون العينة الخاصة بك جاهزة للفحص.

 


الخطوة 6: عمل  الهلام

 

• تحميل جزء كبير من عينة الحمض النووي الخاص بك قدر الإمكان في حفر الجل المجهزة. وضع هلام-الصب في الغرفة العازلة وتغطية ذلك مع السائل المشغل او العامل حتى يغمر بشكل كامل ويبقى 0.5 سنتميتر اعلى الهلام، ومن ثم قم بتوصيل أقطاب كهربائية إلى بطاريات 5-و 9V المرتبطة في سلسلة. وكون الحمض سالبا يجب التأكد ان الاقطاب التي على النهاية المقابلة للبئر او الحفرة موجبة.

image009

• دع السباق يبدأ! البطاريات تقوم يجب بتوفير الطاقة الكافية للتشغيل 3 ساعات، ولكن التوقيت الدقيق يعتمد على أبعاد الهلام، والغرفة العازلة.. إلخ، ولاحظ انه كلما صغر حجم الغرف، كلما زادت سرعة تشغيل (بسبب مقاومة أقل). لا تضع أصبعك في السائل أثناء التشغيل. يمكنك التحقق من اذا ما كانت الدارة مكتملة من تشكل فقاعات على الجانب الموجب من الدارة.

image010

 


الخطوة 7: ترك اثر على الهلام (وصم الهلام)

• قم بصنع محلول الميثيلين الأزرق (Methylene Blue) بتركيز 0.02% وذلك بحله في الماء المقطر؛ بعض متاجر الحيوانات الأليفة والتمديدات الصحية لديها مادة الميثيلين الأزرق بتركيز 2.3%، حيث انك ستحتاج إلى تمديد هذا المحلول بنسبة 12:1 حتى تحصل على التركيز المطلوب. قم بتغطيس الهلام في السائل المحضر لمدة يوم وستكون قادرا بعدها اذا سارف الامور على ما يرام من رؤية خطوط سوداء على شكل ظل اسود زاهرة على الجل او الهلام وتدعى:

(Band of DNA)

image011

• هذه التجربة وهذه المشاهدة للحمض النووي "او البصمة الجزيئية" ليست فقط جيدة فقط لمعرفة تطابق DNA بين الناس فيما بينهم فقط بل ايضا من اجل تمييز مصدره هل هو من الإنسان او من الموز مثلا. وفي الواقع يمكنك مقارنة DNA الموز او الفول مع الحمض النووي المأخوذ من الخد.

image012

 


تأليف

 

 تأليف :UBC Biology Lab 

ترجمة بتصرف: مصعب أحمد الرحمون

البريد الإليكتروني: عنوان البريد الإلكتروني هذا محمي من روبوتات السبام. يجب عليك تفعيل الجافاسكربت لرؤيته.

 

 


المراجع

 

http://makeprojects.com/Project/Home-Molecular-Genetics/239/1#.UHobYcXA-uZ


 

أضف تعليق


كود امني
تحديث


Go to top