• انشر كتاباتك
  • احصل على آراء وتقييم آلاف القراء والكتّاب
  • طوّر مسيرتك الكتابية

سجل حسابك الآن وابدأ رحلة الكتابة!

إنشاء حساب تسجيل دخول
رحلة مع الجينات والرياضيات لتشخيص الأورام والفيروسات...
رحلة مع الجينات والرياضيات لتشخيص الأورام والفيروسات...
هل خطر ببالك مسبقا كيف يتم تحديد حجم الأورام السرطانية؟
إليكم شرح مبسط لإحدي الطرق المتبعة وهي طريقة rt-pcr..

في هذه الطريقة، عليك أن تفهم عزيزي القارئ شيئا بسيطا أولا وهو أن الخلايا تحتوي على المادة الوراثية المعروفة باسم DNA، والتي بدورها تستنسخ لتكوِّن لنا RNA، وهو الذي يترجم فيما بعد ليكون البروتينات المتواجدة في خلايانا، ولكن ذلك يتم بمقدار يحدده احتياج الخلية، وأحيانا بسبب خلل في البروتينات المسؤولة عن عملية النسخ والترجمة، تحدث ظاهرة تسمى over expression يمكننا القول إفراط التعبير عن المادة الوراثية مما يعني أنه تم تحويل كمية أكثر من اللازم إلى rna ثم بروتين وهو ما سبب ورما سرطانيا أو التهابا على سبيل المثال، إذا عزيزي القارئ هل تفكر فيما أفكر فيه؟


أجلل.. يمكنك قياس حجم الورم بقياس مدى التعبير عن المادة الوراثية في الخلايا، ومن ثم مقاربة حجم التعبير لمعرفة حجم الورم! إذا كيف يتم ذلك، دعني أقل لك الفكرة ببساطة..

 يتم أولا القيام باستخلاص الRNA الموجود في خلايا العينة، وذلك باستخدام تقنيات تعمل أولا على إذابة غشاء الخلايا، ومن ثم الحصول على كل ما بداخلها، ومن ثم القيام بفلترة المحتوى واستخدام تقنيات ومواد تساعدنا على اقتناء النوع المحدد من الRNA الذي نهتم به ونقيسه، ومن ثم يتم تحويل الRNA إلى DNA باستخدام تقنية  reverse transcription pcr أو ما يسمى بالنسخ العكسي! 

أجل عزيزي القارئ النسخ العكسي! لماذا هو عكسي.. ارجع عزيزي القارئ للأسطر الأولى التي تحدثنا بها عن عملية تحويل الDNA إلي RNA ثم protein! ااه هل عرفت الآن.. أجل ذلك لأننا نقوم باسترجاء الDNA من الRNA وهو عكس ما يحدث طبيعيا، لذلك أضفنا كلمة عكسي..

 

حسنا إذا، اممم دعني أيضا أحدثك قليلا عن تقنية pcr هي اختصار polymerase chain reaction تفاعل البوليمرز المتسلسل هو تفاعل يساعد في الحصول على العديد من النسخ الجينية، وهو عبارة عن مجموعة من الخطوات التي تعاد في دورات متتالية وكل دورة يتم فيها مضاعفة المادة الوراثية.. اممم ربما تتساءل الآن، نحن نقيس حجم التعبير عن المادة الوراثية إذا كيف سنقوم بمضاعفة الكمية الوراثية ألن يغير هذا النتائج؟!  


دعنا نعد الآن لحالتنا، وسنفهم خطوة بخطوة،  بداية سنحصل من الRNA على كمية DNA معادلة لكمية الRNA تماما وذلك من خلال القيام بعمل أولى خطوات reverse transcription pcr، لكن دعني عزيزي القارئ أوصل لك نقطة مهمة جدا.. الآن عندما أعطيك كأسا من الماء وأقول لك حدد لي كمية الماء الذي فيه قد لا تعرف ذلك، لكن عندما أقول لك عندك كمية معينة من الماء في هذا الكوب، وسأقوم بسكب ضعف الماء الموجود كل فترة، وعند نقطة معينة عندما يصل حجم الماء لحجم معين سنرى عدد المرات التي ضاعفنا فيها كمية الماء، هل ستستطيع معرفة حجم الماء في البداية؟ 

لنسهل الفكرة قليلا مع الرياضياااات 

لنقل بدأت بحجم ماء X بعد المضاعفة 4 مرات حصلت على الحجم المحدد الذي حددته وهو 32.. تستطيع التفكير أن 32 هي ١٦ زائد ١٦ و١٦ هي عبارة عن ٨ زائد ثمانية، والثمانية هي أربعة زائد أربعة، والأربعة هي ٢ زائد ٢.. مما يعني أن الكمية البدائية كانت 2 تضاعفت أصبحت ٤ تضاعفت أصبحت ٨ تضاعفت أصبحت ١٦ تضاعفت أضبحت ٣٢... امم هل خطرت في بالك معادلة تساعد في حساب ذلك أجللل إنها ٢ للأس (عدد مرات المضاعفة) مضروبا في الكمية الأساسية.. إذا للحصول على الكمية الأساسية نقسم الكمية النهائية على ٢ للأس (عدد مرات المضاعفة) لتكون في مثالنا هذا الكمية الأساسية مساوية ل٣٢ مقسومة على ٢ للأس ٤.. فالناتج اثنان..


حسنا بعد استراحة الرياضيات، لنعد لعلم الجينات.. إذا يمكننا القول أن الحجم المحدد هو threshold العتبة وهي النقطة التي يستطيع الجهاز تمييز كمية الdna عندها، والct اختصار cycle threshold هي عدد الدورات التي احتاجتها العينة للوصول لهذه العتبة وبنفس الكيفية المشروحة  يتم حساب الكمية الأساسية منها... وانظر إلى الصورة ١ لتفهم الصورة أكثر

صورة ١

صورة ١

دعني اختبر معلوماتك سريعا عزيزي القارئ، في حاب كان لدينا عدد أكبر من العينة بداية هل ستكون الct صغيرة أو كبيرة؟ 

بالطبع صغيرة، لأنها تمثل عدد الدورات التي تختاجها العينة للوصول لكمية معينة، وإطا كانت الكمية من الأساس كبيرة إذا ستصل بسهولة، وماذا إن كانت كبيرة جدا!! سيصعب حينها قياسها وكذلك إن كانت صغيرة جدا!!

حسنا عزيزي القارئ.. وماذا بعد.. بس ذلك وباستخدام جهاز rt pcr سنحصل على بيانات كثيييرة، دعني أخبرك بشيء لم أقله مسبقا.. عند القيام بهذه التجارب يكون لدينا ما يسمى بالcontrol وهو عبارة عن خلايا طبيعية عادية وليست سرطانية، وأيضا يكون لدينا ما يسمى house keeping genes الجينات المتراكمة وهي جينات محددة تتحول لبروتينات بمقدار محدد، وهذا المقدار يكون متناسبا بشكل طبيعي في حالة كانت الجينات الأخرى معبر عنها بشكل طبيعي كبروتينات، لكن أي خلل بالتعبير عن الجينات الأخرى، يُخل بمقدار التناسب، وبالتالي يمكن قياس مقدار الخلل بقياس مقدار الفارق بين الفارق في الحالة المقاسة بين الحين المراد قياسه أو ما يعرف بالtarget والhousekeeping من نفس العينة المراد قياسها، والفارق في الحالة الطبيعية بين نفس الشيئين في العينة الطبيعية ويتم ذلك من خلال قيم الct التي يتم الحصول عليها من الآلة، ومن ثم يُحسب RQ وهي اختصار relative quantification  مقياس نسبي لإنه  يقيس مقدار التعبير عن جينات معينة بالنسبة لجينات أخرى، ويتم حسابه كما هو موضح بالصورة وفي حالة كانت قيمته 1 مما يعني أن الفارق بين الحالة المقاسة والحالة الطبيعية يساوي صفرا إذا لا يوجد زيادة في التعبير عن الجينات أما إذا كانت أكبر من ١ فهذا يعني وجود فارق وكلما كبر الرقم زاد هذا الفارق أي زاد الخلل، وإن كان أقل من ١ فهذا يعني أن هناك تناقصا في العينة المقاسة بالنسبة للعينة الطبيعية، مما يعني أن هناك خلل من نوع آخر يؤدي للحصول على نسب أقل...

يمكنك رؤية القوانين في الصورة٢ وفهمها مع هذا الكلام.. 

صورة ٢

صورة ٢

والجدير بالذكر عزيزي القارئ أن هذه التقنية لا تستخدم فقط للأورام والسرطانات بل يمكن كذاك أن تستخدم لمعرفة قدر الإصابة بالفيروس حيث يتم باستخدامها حساب viral load أو كمية الفايروس المحملة في جسم الإنسان وذلك في حال كان الفيروس يحتوي على المادة الوراثية RNA.. ولذلك قد تسمع كثيرا عن خاصية rt-pcr خلال الآونة الأخيرة نظرا لتفشي فيروس كورونا وهو أحد أنواع الفيروسات التي تحمل المادة الوراثية RNA حفظنا الله جميعا وشفى مرضانا..

وأخيرا، دعني أخبرك كذلك عزيزي القارئ أن rt pcr هي أيضا اختصار real time pcr تفاعل البويمراز المتسلسل بالزمن الحقيقي، وذلك لأنها تقيس مقدار مضاعفة المادة الوراثية أثناء حدوثها وباستخدام تقنيات مختصة بذلك... 


3
0
2

Anonymous {{ comment.name }} {{ comment.date }}
{{ comment.text }}
Anonymous {{ sub_comment.name }} {{ sub_comment.date }}
{{ sub_comment.text }}