إن قدرة العاثي على أن يتوسط عملية النقل تتعلق بدورة حياة العاثي. وهذا ينعكس بطبيعة الحال على الآلية التي من خلالها يمكن لهذا العاثي نقل المادة الوراثية.

1- النقل العمومي generalized transduction :وهو النقل الذي بواسطته يحتمل أن ينتقل "أي جين" من الواهب إلى المستلم عن طريق بعض العاثيات البكتيرية. يحتاج هذا النوع من النقل الى عاثيات ضارية تحلل خلايا المضيف إن آلية النقل العمومي مبينة في الشكل (1).

اثناء تضاعف تلك العاثيات عادة ما يتعرض الـ DNA الى التحطم الى قطع أصغر. تتعبئ بعض من تلك القطع الكروموسومية أحياناً إلى رأس العاثي بدلاً من جينات العاثي نفسه بآلية تعرف "بآلية الرأس الممتليء head-full mechanism" . أحياناً، تعبئ أحد قطع DNA العائل عشوائياً في غلاف العاثي. وبهذه الطريقة، يمكن لأي جين واهب من أن ينتقل ولكن على شرط أن يشكل ما يكفي من الـ DNA ليلائم رأس العاثي. إذا تعرضت الخلايا المستقبلة للخمج من قبل العاثيات التي تحتوي على الـ DNA الواهب، يمكن للـ DNA الواهب أن يدخل إلى الخلايا المستلمة. وفي داخل تلك الخلايا، يمكن لعملية إعادة الارتباط المتماثل أن تحدث والتي تستبدل الـ DNA الواهب بالـ DNA المستقبل (أنظر الشكل 1).

شكل (1) آلية النقل العمومي للجينات البكتيرية بواسطة العاثي (تصميم المؤلف).

وبهذه الطريقة، يخمج العاثي الذي يحمل الـ DNA البكتري خلية بكتيرية أخرى. ويمكن لهذا الـ DNA البكتيري أن ينحشر في كروموسوم الخلية المستلمة بواسطة اعادة الارتباط المتماثل .تعتمد عدة عاثيات هذه الآلية في النقل ولكن العاثي P22 يعد مثالاً نموذجيا لهذه الآلية. ولعل الذي يتتبع كيفية حدوث النقل العمومي لابد له من أن يدرك أن تلك العملية نادرة الحصول لأنها تستوجب توفر ثلاث شروط في العاثي لكي يكون قادراً على ذلك وهي: أن يكون له المقدرة على تحطيم كروموسوم المضيف، وأن لا تحدث آلية دقيقة لتعبئة كل الـ DNA التابع له في رأس العاثي وذلك لاستيعاب الـ DNA العائل، وأن تكون الجينات المنقولة من قبل العاثي قادرة على اعادة الارتباط مع كروموسوم الخلية المستقبلة.

2- النقل الخصوصي specialized transduction: النقل الخصوصي هو عملية النقل والتي بواسطتها يمكن "للجينات المتاخمة لانحشار العاثي فقط" أن تنتقل إلى الخلايا المستلمة .يحتاج هذا النوع من النقل الى عاثيات غير ضارية أو مؤقتة تندمج في كروموسوم المضيف. أن الجينات التي تنتقل تعتمد على أين يحشر العاثي الأولي (prophage) نفسه في الكروموسوم، ولكن تعد آلية النقل الخصوصي الموضحة في الشكل (2) في العاثي لامدا مثالاً نموذجيا لهذه الآلية. تحدث هذه الحالة أحياناً عندما يروم العاثي قص نفسه ليخرج من الكروموسوم البكتيري حينما يتنشط ، حيث يحدث أحيانا قص غير طبيعي في الكروموسوم البكتيري. وهذا ينتج في أن العاثي الناتج يحمل الجينات المتاخمة له ويترك بعض جيناته بسبب استيعابه المحدود للمادة الوراثية. يؤدي ذلك الى انتاج عاثي معاب ( defective phage) بسبب تركه لبعض الجينات خلفه في كروموسوم العائل. ولكنه في نفس الوقت قد اكتسب جينات بكتيرية كما في الجين gal أو bio. تدعى هذه العاثيات بالـ dgal phages أو بالـ dbio phages. ويمكن لهذا الـ DNA الغير طبيعي الحامل للجينات المتاخمة من أن يتعبأ برأس العاثي وأن يخمج خلايا بكترية أخرى. وبهذه الطريقة، يمكن أن تنتقل جينات الخلية الواهبة الى الخلية المستلمة. كما يمكن أن تحصل عملية إعادة الارتباط المتماثل بين الجينات الواهبة والمستلمة.

شكل (2): آلية النقل المتخصص : عندما يدخل العاثي لامدا في الدورة التحللية ويكون دقائق العاثي، يقوم بتعبئة الـ DNA خاصته (lambda DNA ) بين موقعي ارتباطه الأيسر (attR) والأيمين .(attL). أحيانا يحدث خطأ ، ويتعباً جزء من DNA الكروموسوم البكتيري. وبما أن العاثي لامدا ينحشر بين جيني gal و bio لكروموسوم بكتريا القولون، فغالبا ما يحتوي رأس العاثي المعاب على احدى الجينين (تصميم المؤلف).

أهمية النقل

لعملية النقل أهمية ملموسة تتمثل بحصول تحول للعاثيات المتحلحلة في الطبيعة كما أنها تعتبر مصدراً للسلالات البكتيرية الضارية. تستخدم العاثيات في تجارب الهندسة الوراثية كنواقل حيث يحشر فيها الـ DNA الغريب المعزول من أي كائن . هذا وقد استغلت قدرة العاثيات على حمل قطع صغيرة من الـ DNA واستخدمت كأداة طيعة في معرفة خرائط الجينات البكتيرية وفي معرفة تسلسل الواسمات البكتيرية.

مواضيع ذات صلة

النقل transduction

Regulation of Transcription by Chromatin

RNA Polymerase Binding and Regulation by Transcription Factors

The Discovery of Self-Splicing RNAs

Splicing Reactions and Complexes

آلية واهمية التحول

التحول transformation

Involvement of the U1 snRNP Particle in Splicing

البادئ (Promoter)

تضاعف الدنا

The Clinical Utility of Genomics in Hematologic Malignancies

The Discovery and Assay of RNA Splicing