البيولوجيا الجزيئية-الدورة الثالثة

كل الشكر والاحترام والتقدير لك ايتها الدكتورة العظيمة.........

كل الشكر الك دكتورتنا الغالية .....................والاسئلة كانة جميلة واذا الله راد بشيلا
كل الشكر الك دكتورتنا
مع تحياتي

س1: أجب بعبارة صح أو خطأ، وصحح العبارات الخاطئة تصحيحاً دقيقاً أينما ورد الخطأ. (15 درجة)

1- استطاعت الالية نصف المحافظة اعطاء التفسير الدقيق لطريقة نسخ جزيئة الـ DNA إلى RNA رسول.
إلى DNA

2- يختص الانزيم DNA Polymerae Taqبعملية تناسخ جزيئات الـ DNA في خلايا الكائنات الراقية
عند بكتريا الينابيع الحارة

3- يقوم انزيم Helicaseبالريط بين قطع اوكازاكي الجديدة والمتشكلة حديثاً على السلسلة غير القائدة.
أنزيم الربط Ligase

4- يستخدم البكتريوفاج بعملية التنسيل ويمكنه ان يضيف الى جينومه قطعة من الـ DNA تصل إلى 20 كيلو زوج نيوكليوتيدي.
يستبدل

5- كل شيفرة وراثية مكونة من 3 نيوكليوتيدات ( كودون)، وتشفر لبروتين واحد مختلف عن ذلك الذي تشفر له شيفرة وراثية اخرى.
لحمض أميني

6- تحمل المورثات الاربعة المسؤولة عن انتاج الـ RNA الريبوزرمي في البكتريا على نفس وحدة الـ rDNA وتنسخ بنفس الأنزيم.
الثلاثة

7- تستخلص انزيمات التحديد من البلازميدات وتقوم بهضم جزيئة الـ DNA لفيرس موزاييك التبغ في مواقع محددة تسمى موقع التحديد.
البكتريا ، تحذف فيرس موزاييك التبغ لان مادته الوراثية RNA وانزيم التحديد يقطع الـ DNA

8- تزداد قدرة المورثة على التعبير عن الصفة المسؤولة عنها إذا أدخلت ضمنها قطعة جديدة من الـ DNA مأخوذة من البكتريا.
تفقد المورثة القدرة على التعبير

9- يسمح تفاعل الـ RT-PCR بالتأكد من انتقال المورثة فيزيائياً للكائن الجديد ومن نشاطها وفعاليتها بان واحد. (صحيحة)

10- يتفوق الـ RNA الرسول الناضج الناتج عن مورثة ما في الكائنات الراقية بطوله عن المورثة التي أنتجته.
يقل طوله بسبب الانترونات التي تستبعد

11- في بدائيات النوى يتم النسخ في النواة والترجمة في السيتوبلازم بينما في حقيقيات النوى يتم النسخ والترجمة في النواة.
في بدائيات النوى يتم النسخ والترجمة في السيتوبلازم بينما في حقيقيات النوى يتم النسخ في النواة والترجمة بالسيتوبلازم.

12- النباتات المحورة وراثياً باستخدام المدفع المورثي بحاجة لزمن أقصر للحصول على النبات الكامل من تلك المحورة باستخدام البكتريا.
باستخدام البكتريا


13- إن وجود منطقة البادئة في المورثة ضروري لتبدأ عملية نسخ الـ RNA الرسول ولتحديد عدد النسخ التي ستنتج منه.
المحرض


14- الانترونات Introns هي مناطق تميز المورثات في الكائنات الراقية ولا تترجم إلى بروتين. (صحيحة)

15- يتم وسم جزيئة الـ RNA باستخدام نيوكليوتيدات مشعة بطريقة التحطيم/الترميم وباستخدام أنزيمي DNase والـ DNA Polymerase.
الـ DNA



س2: عرف ما يلي: (18 درجة)

1-.المكتبة المعتمدة على الـ cDNA

هي عبارة عن مجموع النسيلات البكترية التي تحوي كل منها على قطعة مختلفة من الدنا وبتجميع كامل القطع الموجودة بالنسيلات كلها نحصل على كامل المناطق المشفرة من الجينوم (مجين)، و يتم تجهيز هذه المكتبة باستخلاص الـ RNA الرسول ثم اجراء عملية النسخ العكسي باستخدام انزيم النسخ العكسي Reverse transcriptase ويكون الرنا الرسول هو القالب الذي يستخدم لانشاء الدنا المكمل، باستخدام بادئات مكملة لذيل الادنين. (1,5 درجة)



– 2- انزيم التكثيف DNA Taq Polymerase :

هو أنزيم يستخلص من بكتريا Thermophilus aquatic تعيش في الينابيع الحارة وهو يتحمل درجة الحرارة حتى 100م، يقوم بتصنيع جزيئات جديدة من الـ DNA عن طريق تكثيف النيوكليوتيدات بالاتجاه من 5 الى 3، اعتماداً على جزيئة الـ DNA القالب وباستخدام بادئات متخصصة، يستخدم في التفاعل التسلسلي للبوليميراز الذي يتم مخبريا. (1,5 درجة)



-3- الوسم بطريقة التفاعل التسلسلي للبوليميراز PCR

عملية يتم من خلالها ادخال نيوكليوتيد معين موسوم اما بمادة ملونة اومادة مشعة ضمن سلسلة الـDNA الجديدة التي ستتشكل ، ويعتمد التفاعل التسلسلي للبوليميراز على مكاثرة قطعة معينة من الـ DNA (المسبر) من خلال استخدام بادئات تتعرف على مقاطع مكملة لها وتبدأ بعدها مكاثرة الـ DNA. يتم التفاعل من خلال تعريض العينات لعدد من الدورات يتراوح بين 35-50 وكل منها مكونة من 3 مراحل: مرحلة التحطيم لتحويل الـ DNA إلى مفرد السلسلة والمرحلة الثانية لارتباط البادئة بالـ DNA المكمل لها ومن ثم مرحلة الاستطالة لتصنيع جزيئة الـ DNA الجديدة. كل مرحلة تتم بدرجة حرارة معينة ولفترة زمنية محددة نحصل بالنهاية على بلايين النسخ من جزيئة الـ DNA المختارة ويتم التركيب اعتماداً على جزيئة الـ DNA القالب وبوجود النيوكليوتيدات وانزيم البوليميراز والبادئات والوسط المناسب لعمل الأنزيم. (1,5 درجة)



-4- المورثة:

هي الاجزاءمن الـDNA التي تحمل المعلومات الوراثية المسؤولة عن انتاج صفة معينة وتتكون من 3 اجزاء:

Promoter: منطقة بداية النسخ ، توجد قبل المنطقة المشفرة من المورثة، وظيفتها تحديد بدء عملية النسخ واستمرارها أو كفاءتها وتحديد الكمية التي ستنسخ من الـ RNA الرسول.

المنطقة المشفرة: هي المنطقة من المورثة التي تحمل المعلومات أو الشيفرة الوراثية وتترجم الى بروتين معين.

منطقة التوقف Stop sequence أو نهاية النسخ: وهي المنطقة التي تدل على ان المورثة انتهت هنا وبالتالي يتوقف تصنيع سلسلة الـ RNA. (1,5 درجة)



5- النباتات المحورة وراثياُ:

هي نباتات خضعت لعملية تعديل أو تحوير وراثي تمثلت في استخدام التقنيات الحديثة في مجال الهندسة الوراثية لنقل مورثة معينة، مسؤولة عن صفة محددة، قد تكون هذه المورثة من نبات اخر او من بكتريا أو اي كائن اخر حي ( قريب منها وراثياً أو بعيد وراثيا لدرجة لا يمكن الجراء التهجين الطبيعي بينهما) ، ومن ثم استطاعت هذه المورثة التعبير عن ذاتها في النبات المحور واعطاء الصفة المسؤولة عنها. (1,5 درجة)

6- أنزيم الربط Ligase:

هو الانزيم الذي يربط بين جزيئتين من الـ DNA (للحصول على جزيئة مؤشبة)، وينشئ رابطة فوسفو دي استر بين الجزيئتين ( بين مجموعة الـ OH ومجموعة الفوسفات) وتتحرر جزيئة ماء يستخدم الـ ATP في عمله. (1,5 درجة)



7- بكتريا الـ Agrobacterium tumefaciens :

هي بكتريا توجد في التربة وتهاجم الانسجة النباتية من خلال الجروح، تحوي على بلازميد كبير الحجم يسبب التدرن التاجي للنباتات نتيجة دفع جزء من هذا البلازميد الى نواة النبات المهاجم وتؤدي لانتاج هرمونات تنشط نمو وتكاثر الخلايا المهاجمة ويحمل البلازميد عدد من مورثات الشراسة المسؤولة عن هذه الالية، تستخدم هذه البكتريا كثييرا بعملية التحوير الوراثي. (1,5 درجة)



8- البلازميد النموذجي للتنسيل :

عبارة عن DNA حلقي يستخلص من البكتريا ويحوي على أصل تناسخ، و مؤشرين انتخاب (مورثاتت يسهل التعرف على تعبيرها الوراثي) ومواقع تنسيل وحيدة وموجودة في احدى هذه المورثات. (1,5 درجة)



9- تحليل التتالي النيوكليوتيدي:

تقنية للتعرف على العدد والترتيب و التركيب النيوكليوتيدي الدقيق لقطعة معينة من الـ DNA. تعتمد على المبدأ بان تشكيل جزيئات الـ DNA اعتماداً على DNA قالب يتم بالاتجاه 5 نحو 3 عن طريق اضافة النيوكليوتيد الجديد برابطة بين مجموعة الفوسفات على ذرة الكربون 5 مع الـهيدروكسيل على الذرة 3، ولكن لو كانت الذرة 3 مفقودة الأوكسجين بهذه الحالة ستتوقف عملية اضافة نيوكليوتيدات جديدة وبالتالي نحصل على جزيئات غير كاملة من الـ DNA تبعاً للنيوكليوتيد المنقوص 2 اوكسجين المستخدم. تستخدم الأربع نيوكليوتيدات بشكل DDNTP ويتم تحليل النتائج على الهلامة التي تسمح بمعرفة ترتيب النيوكلوتيدات بالنسبة لبعضها البعض(1,5د)

10- الوسم بالطريقة العشوائية:

عملية وسم جزيئة الـ DNA باستخدام نيوكليوتيدات موسومة بمواد مشعة او ملونة او متوهجة، حيث يتم استخدام DNA كقالب ، يحول لسلاسل مفردة وتستخدم بادئات مكونة من 6 نيوكليوتيدات وبوجود انزيم بوليميراز يتم تصنيع سلاسل جديدة مكملة للقديمة وباستخدام النيوكليوتيدات الموسومة، تتميز هذه الطريقة بكفاءة وسم عالية.(1,5 د)



-11- المورثات Bt:

المورثاتCry genes-Bt مأخوذة من بكتريا التربة Bacillus thuringiensis. تنتج هذه المورثات بروتينات سامة تشكل بروتينات بشكل بللورات وهي مميتة للحشرات من رتب محددة. هذه المورثة لها عدة قرائن تتباين في تأثيرها على الحشرات. استخدمت هذه المورثات بكثرة في عملية التحوير الوراثي للمقاومة لبعض الحشرات.ان نقل المورثة للنبات يجعل النبات ينتج البروتين مباشرة ضمن انسجته وبالتالي يصل للحشرة اثناء تغذيتها على انسجة هذا النبات مما يؤدي لموتها لاحقاً. (1,5 درجة)



12- البادئات.

مقاطع نيوكليوتيدية مصنعة مفردة السلسلة، مكونة من 10-25 نيوكليوتيد، تستخدم في التفاعل التسلسلي للبوليميراز لتحديد المنطقة المراد مكاثرتها باستخدام الـ DNA القالب، قد تكون البادئات متخصصة مستخلصة من DNA فرد محدد، أو شمولية يتم تصنيعها اعتماداً على مبدا الأحتمالات في المخابر. (1,5 درجة)



س3: علل مايلي (تعليل دقيق لا يتجاوز 1-2 سطر): (7 درجات)

1- لماذا A +C = G + T ولكن A+T لا يساوي G+C في مجينات الكائنات الحية.

لان كل T ستتحد حتماً مع A بالسلسلة المقابلة، لذلك ستكون اعدادهم متساوية، ونفس التفسير لـCوG، ل\لك سبكون مجموعهما متساو، بينما لا يوجد علاقة بين عدد C وعدد T فهذا يعتمد على التركيب النيوكليوتيدي لقطعة الـ DNA.



2- يعتبر الأليزا ELISA اختباراً يكشف نشاط المورثة في الكائنات المحورة وراثياً.

لان هذا الاختبار متخصص بكشف البروتينات، ومن المعروف ان المورثة النشيطة تنتج بنهاية عملها البروتين.



3- سبب تفضيل وجود مورثتين في البلازميد المستخدم بعملية التنسيل.

كي تستخدم إحداهما كموقع تنسيل وفقدانها لنشاطها دليل على دخول قطعة الـ DNA المراد تنسيلها، والأخرى بعملية الانتخاب لسهولة كشف المستعمرة المحورة.



4- عدم هضم DNA البكتريا بانزيمات التحديد الخاصة بها.

لكون البكتريا تضيف لنيوكليوتيدات موقع التحديد جذر المتيل مما يجعل أنزيم التحديد غير قادر على التعرف على موقع القطع.



5- زيادة امتصاص الأشعة فوق البنفسجية من قبل عينة الـ DNA بارتفاع درجة الحرارة.

لان ارتفاع الحرارة يؤدي إلى تحويل الـ DNA المزدوج السلسلة إلى مفرد السلسلة وهذه الاخيرة تتفوق بامتصاصها للأشعة فوق البنفسجية على السلسلة المزدوجة.



6- تشكل قطع أوكازاكي Okazaki اثناء تناسخ الـ DNA على السلسلة غير القائدة وعدم تشكلها على السلسلة القائدة.

لان السلسلة غير القائدة تبدأ عليها عملية نسخ الـ DNA الجديد قبل ان تنتهي عملية تحويلها لمفرد السلسلة وبشكل متقطع.



7- سبب اضافة نوعين من النيوكليوتيدات في تفاعل التتالي النيوكليوتيدي بطريقة Sanger الأول dNTPs والثاني ddNTPs .

للحصول على سلاسل DNA باطوال متباينة، لان اضافة ddNTPs فقط يؤدي لتوقف تصنيع السلسلة بمجرد دخولها بتركيب السلسلة وبالتالي نحصل على سلاسل قصيرة جدا جدا ومونة من عدة نيوكليوتيدات فقط.

س4: ما هي أنزيمات التحديد؟ كيف تسمى؟ وما الغاية منها؟ (3 درجات)

عبارة عن مجموعة من الأنزيمات المتخصصة المستخلصة من البكتريا و تتعرف على مقاطع نيوكليوتيدية مزدوجة محددة مكونة من 4، 6، أو 8 أزواج من النيوكليوتيدات، وتقوم بقطع جزيئة الـDNA اما ضمن المقطع أو بمنطقة قريبة منه وتنتج نهايات صادقة أو قابلة للتلاصق. تمثل انزيمات التحديد نظام الدفاع في البكتريا المنتجة لها حيث تقوم بتحطيم الـ DNA الغريب الذي يمكن ان يدخل الى الخلية البكترية،

تسمية الأنزيم: الحرف الأول كبير من اسم الجنس، الحرفين التاليين صغيرين من اسم النوع، الحرف الرابع يرمز للسلالة والرقم الروماني يشير لترتيب اكتشاف الانزيم في السلالة البكترية.

الغاية منها: تستخدم هذه الانزيمات بكثرة لهضم الـ DNA للحصول على قطع صغيرة يسهل التعامل معها ومعروفة النهايات لتجهيزها لعملية التنسيل.



س5: عدد طرق التحليل بين النسيلات الناتجة عن عملية التنسيل وما يحققه كل نوع من التحاليل على مستوى التمييز بين النسيلات. (3 د)

أ‌- عن طريق الهضم الأنزيمي (الخرائط الانزيمية): يسمح بالتمييز بين طول القطع المنسلة ومحتواها من المواقع الانزيمية وترتيبهم بالنسبة لبعضهم البعض.

ب‌- عن طريق التهجين الجزيئي: التي تسمح بالتمييز بين النسيلات التي تحتوي على مناطق مشفرة عن تلك التي لا تملك.

ت‌- عن طريق تحليل التتالي النيوكليوتيدي: يسمح بمقارنة التركيب والترتيب النيوكليوتيدي الدقيق لقطع الـ DNA المنسلة.



س6: كيف تتم عملية تجهيز المورثة قبل نقلها إلى الكائن الجديد وما الغاية منها؟ (3 درجات)

من خلال اضافة نوعين من المقاطع:

أ‌- المحرض (0,5د) : لكي يحدد متى تبدأ عملية النسخ الى RNA رسول، واين تتم عملية النسخ والفترة التي تستمر بها (1 د).

ب‌- مقطع النهاية (التوقف) (0,5 د.): لتحديد نهاية الرسالة وبالتالي نهاية النسخ إلى RNA رسول.(1د.)



س7: عدد مراحل انشاء.مكتبة المجينية Genomic Library مع ذكر الغاية من كل مرحلة (باختصار). (5 درجات)

1- مرحلة هضم DNA الفرد بأنزيمات التحديد (0,5د) ، للحصول على قطع من الـDNA ذات وزن جزيئي صغير يسهل التعامل معها ولها نهايات محددة. (0,5د)

2- اختيار الناقل المناسب وهضمه بنفس انزيمات التحديد (0,5د) للحصول على نهايات مكملة لبعضها البعض(0,5د).باستخدام انزيم الربط (0,5د).

3- عملية ربط DNA الناقل مع DNA الفرد(0,5د) للحصول على الـ DNA المؤشب(0,5د) .

4- إدخال الـ DNA المؤشب إلى خلايا المضيف(0,5د) لمكاثرة القطع المنسله(0,5د).

5- تحليل وتوصيف القطع المنسلة التي توجد بالمستعمرات البكترية على شكل قطع مفردة(0,5د) لمعرفتها بدقة والاحتفاظ بها لحين الاستعمال(0,5د).



س8: ما الفرق بين الكوزميد والبكتريوفاج كنواقل تنسيل. (3 درجات)

1- البكتريوفاج بنية مكونة من 3 أجزاء ، يمنى ويسرى بها نهايات COS ووسطى يمكن استبدالها بالقطعة المراد تنسيلها (0,5د).، بينما الكوزميد بنية مكونة من أجزاء من الـبلازميد (مواقع تنسيل+اصل تناسخ+مؤشرات انتخاب) منتهية باجزاء من البكتريوفاج تحمل بنهايتها المقاطع COS. (0,5د).

2- البكتريوفاج يستطيع تنسيل قطعة DNA ذات وزن جزيئي يساوي 20 كيلو زوج نيوكليوتيدي(0,5د).، بينما الكوزميد يستقبل 50 كيلو زوج نيوكليوتيدي. (0,5د).

3- البكتريوفاج ناقل استبدال(0,5د).، الكوزميد ناقل إضافة(0,5د).



س9: ما الفرق بين عمليتي النسخ والترجمة في بدائيات النوى وحقيقيات النوى (أذكر فقط 3 فروق أساسية). (3 درجات)

كل الشكر الك دكتورتنا
الحمد الله شلتا للبيولوجيا
كل الشكر الك
انت افضل دكتورة بالكلية
مشكورة جداااااااااا

كل الشكر الك دكتورتنا
انا رفعت المادة بفضلك
انت دكتورة حقانية
ومابوسعي قلك غير شكرا شكرا شكرا شكرا

كل الشكر لاهتمامك زميلة
الحمد لله نجحت نجاح ع الرابعة
مع التحية وانشا الله بتحققي كل احلامك