هر یک از مولکول های RNA دارای توالی خاصی هستند.توالی اسید های نوکلئیک باعث می شود که آنها دارای ساختار سه بعدی خاص خود شوند. این ساختار، در اثر پیوند های هیدروژنی واتسون-کریک و پیوند های هیدروژنی هوگستین[1] ایجاد می شود. برخی از این مولکول هایRNA در ساختار فضایی خود دارای جایگاهی هستند که می توانند از طریق این جایگاه به دیگر مولکول ها متصل شوند. اتصال این جایگاه ها به مولکول های مختلف بعلت شکل فضایی خاص آنها، وبرقراری پیوند های واندروالس و هیدروژنی با آن مولکول ها است. این اتصال بسیار اختصاصی ودارای میل ترکیبی[2] زیادی است.به این مولکول های RNA ،آپتامر[3] وبه جایگاه اتصال آنها آپتاتوپ[4] گفته می شود.این عمل آپتامر ها همانند عمل آنتی بادی ها است.اما آپتامر ها نسبت به آنتی بادی ها بسیار اختصاصی تر عمل می کنند وبا قدرت بیشتری به لیگاند متصل می شود. آپتامر ها دارای سرعت اتصال بالا[5] و سرعت تفکیک[6] پایین هستند. آپتامر ها ،لیگاند های بسیار متنوعی از جمله یون ها،متابولیت های سلولی، ویتامین ها ،ویروس ها ودارو های مختلف مانند آسپیرین و....را شناسایی می کنند. آپتامر ها حتی می توانند انانتیومر ها فضایی مولکول های مختلف مانند کافئین و تئوفیلین را تشخیص دهند.
[1] -Hoogsteen
[2] -Affinity
[3] -Aptamer: from the Latin ‘aptus’, meaning ‘to fit’
[4] -Aptatope
[5] -Association rate
[6] -Dissociation rate
شجره‌نامه‌گندم‌هگزاپلوئید
پلی پلو ئیدی:
گونه‌هائیکه‌تعداد کروموزوم‌های آنها چندبرابرتعداد کروموزمهای اصلی ( X ) است ، پلی‌پلوئید میباشند. تعدادگونه‌های پلی‌پلوئید نهان دانه به 30 تا 35 درصدتخمین زده‌شده است.
تعداداصلی‌کروموزوم‌را یک ژنوم (Genome) میگویند. اگرژنومهای‌یک‌گونه متفاوت باشد آنها را با حروف A،B وC نشان میدهند مانند ژنوم گندم معمولی.اگر تفاوت بین دو ژنوم بسیار کم باشد آنها را با حروف مثلاً B وB1 نشان می دهند.
اتو پلی پلو ئید:
اگردرگونه ای یک ژنوم چندین بار تکرار شود آنرا آتوپلوئیدیا آتوپلی‌پلوئیدمیگویند. اغلب آتوپلوئیدها،آتوتترا پلوئیدهستند. هرچند که یک ژنوم ممکن است بین 3تا 13 بارتکرار شود .
آلو پلی پلو ئید:
گونه‌هائیکه دارای چندین ژنوم مختلف هستند،بااصطلاحات آلوپلوئید ،آلوپلی یلوئید،آمفی پلو ئید (Amphiploid) ویاآمفی‌دیپلوئیدمشخص‌می‌شوند.
حالات بین آتووآلوپلو ئیدی را آلوپلوئیدی قطعه‌ای ( Segmental alloploidy) میگویند.
نوع پلوئیدی را میتوان با کمک بعضی ازمشخصات ظاهری گیاه‌تشخیص داد ، ظاهراً،یک آتوپلوئید شبیه گیاهی‌است که ازآن بوجود آمده‌است. درحالی که یک‌آلوپلوئیدحدفاصل بین دو گونه‌پدری ومادری است وشبیه‌هیبرید گونه‌های اصلی است.درتقسیم کاهش‌کروموزمی ،کروموزوم های یک آلوپلوئید معمولاً در جفت‌های متوالی در وسط سلول قرار میگیرند، درحالیکه‌دریک آتوپلوئید اغلب بیش از دو کروموزوم درکنار هم قرار میگیرند. گیاهان آتوپلوئید بارور بوده ، در حالیکه گیاهان آلوپلوئیدعقیم میباشند. مگر آنکه کروموزوم های آنها دو برابر شده باشند.
ایجاد پلو ئیدی:
پلی پلوئیدی را میتوان با روش های ساده ایجاد کرد:
1- روش قطع بافت‌های سخت و سپس رویش آنها با استفاده از هورمون رویش دهنده اسیدایندول استیک(اکسین)و یا بدون آن، بدین ترتیب‌درقسمت رویش یافته پلی‌پلوئیدی ایجاد میگردد. این روش فقط در چند جنس از جمله جنس بادمجانیان ( ( Solanum و تنباکو(Tabaco ) قابل استفاده بود.
2- با استفاده از کولشی سین (Colchicin) تعداد بسیار زیادی پلی‌پلوئید در20ساله اخیرتولیدشده است. کولشی‌سین یک ماده آلکالوئیدی‌است‌که ازگیاه کولشیکوم‌آتوم‌نالColchicum autumnale ))گرفته میشود این ماده بطرق مختلف‌در تهیه پلی‌پلوئیدها بکارمی‌رود، مثلاً به صورت محلول در آب یا گلیسیرین ،به صورت خمیرمایه‌یا بصورت آگار.
کولشی‌سین اعمال رشته های دوکی را که درتقسیم سلولی میتوز بوجود می آیند مختل نموده و بدین وسیله از حرکت کروموزوم ها به دو قطب سلول در مرحله آنافاز جلوگیری میشود. بعبارت دیگر، سلولی با دو برابرتعداد کروموزوم تولید میشود.
اگرتعدادکروموزوم‌های قسمتی ازسلولهای بافت‌رویشی‌دوبرابرشود به آن قسمت شیمر (Chimer میگویند.
موارد دیگری که بمنظورتولید پلی‌پلوئیدی از آنها استفاده شده‌است عبارتند از: اتر،کلروفورم، فنیل اورتان، اکسید نیتروز،هیدرات کلرو غیره.
از آنجائیکه آتوپلوئیدی اثرمحسوسی روی تکامل یک گونه نمی گذارد، بنابراین انتظار می‌رود که اثرات چندانی روی مورفولوژی و فیزیولوژی یک‌گیاه نیز‌نداشته‌باشد.
سهم آلوپلوئیدی یا آمفی‌پلوئیدی در بهسازی نباتات در گذشته مهمتر از آتوپلوئیدی بوده و در آینده نیز ادامه خواهد داشت.
تحقیقات و مطالعاتی که روی آلوپلوئیدها انجام شده بمنظور دست یافتن به منشاء نباتات اهلی بوده است و بدین ترتیب اغلب نباتات مهم آلوپلوئید بطور مصنوعی دوباره تولید شدند.از این راه ، انتقال منظم ژنها از گونه‌ای به گونه دیگر در طبیعت توسط این بررسیها معلوم گردید.
آلوپلوئیدها غالباً تتراپلوئید یا هگزاپلوئید بوده و از ترکیب ژنومهای دو و یا سه گونه دیپلوئید بوجود می آیند. تعداد ژنومهای مختلف در یک گونه آلوپلوئید ممکن است تا هفت ژنوم برسد.
نمونه ای از آلوپلو ئیدها:
گندم بهترین نمونه آلوپلوئیدی در غلات است هرچند که محل دقیق تکامل گندم اهلی کاملاً روشن نیست ولی تصور میشود که در ناحیه‌ای بین جنوب قفقاز، شرق ترکیه و شمال روسیه تا شمال عراق باشد.
گندمTriticum monococcum ) )یا اینکورن( Einkorn )از جامعه گیاه وحشی(T.aegilopoides )توسط انتخاب فرمهای برتر و مناسب کشت وزرع تولید شده است.
اینکورن اولین نباتی است که اهلی شده است.اینکورن گیاهی دیپلوئید با 7 جفت کرموزوم میباشد و فرمول ژنومی آن با AA مشخص میشود.
گندم تتراپلوئید امر (Emmer )یا( T.dicoccum ) از تلاقی بین اینکورن و یک گونه‌علف‌وحشی که همچنین دارای 7 جفت کرموزوم می باشد بوجودآمده است. به‌احتمال قوی این علف وحشی(Aegilops speltoides )می باشد ولی ممکن است گونه‌های وحشی(Agropyron )نیز باشد. همچنین، کاملاً امکان دارد که گونه آلوتتراپلوئید وحشی(T.dicoccoides ) قبل از اهلی شدن، از تلاقی بین (T.aegilopoides )و(A.speltoides )حاصل شده و گونه (T.dicoccum )توسط تنوع مندلی از (T.dicoccoides )بوجود آمده باشد. چهارهزارسال قبل از میلاد مسیح کشت گندم امر(Emmer )از جنوب عراق آغاز شد و از طریق آسیای صغیر تا کناره های رود راین در اروپا ادامه پیدا کرد. سایر گونه‌های تتراپلوئید گندم از امر تولید شده اند و همه دارای فرمول ژنومی AABB میباشند.
گونه های گندمی که دارای 21 جفت کرموزوم هستند از تلاقی بین گونه های تتراپلوئید اهلی و گونه دیپلوئید وحشی( Aegilops squarrosa ) که دارای فرمول ژنومی DD میباشد بوجود آمده‌اند.تاریخ این تلاقی طبیعی باحتمال زیاد بین 2000 تا 3000 قبل ازمیلادمسیح است.
بعد از این تلاقی، تعداد کروموزوم‌های هیبرید دو برابر شد و گندم هگزاپلوئید با فرمول ژنومی AABBDD بوجود آمد. گندم معمولی(T.aestivum )و گندم کلاب(T.compactum )از مهمترین گونه‌هائی هستند که دارای 21 جفت کرموزوم می باشند.
ماخذ:
در این بخش جزوات کمک آموزشی برای تعامل بیشتر با داشن آموزان وهمکاران ارائه می گردد.
فصل اول علوم زیستی وبهداشت سال اول در ادامه مطلب کلیک کنید.ادامه مطلب...
