ام البشاير
منسقة المحتوى
هل يمكننا أن نرى الـ DNA عن قرب؟
هل يمكننا أن نرى الـ DNA عن قرب؟
هل يمكننا أن نرى الـ DNA عن قرب؟
هل يمكننا أن نرى الـ DNA عن قرب؟
هل تسائلت يوماً كيف يمكن أن نرى الـ DNA، أو ما هو شكل الـ DNA على الحقيقة؟
كيف يستطيع العلماء استخراجه من الكائنات لفحصه عن قرب بواسطة الميكروسكوب؟
وهل يمكن لنا أن نستخرجه بطرق بسيطة أم هو يحتاج خطوات معقدة تجري في معمل خاص؟
من حسن الحظ أن عملية استخراج الـ DNA بسيطة ويمكن أن تُجرى في
المنزل حتى! هيا بنا نتعرف عليها سوياً.
لمحة سريعة عن الـ DNA
كلمة DNA هي اختصار لـ DeoxyriboNucleic Acid وهو مكون أساسي في نواة كل خلية من
خلايا الكائن الحي سواء أكان إنساناً أو فأراً أو حبة بطاطس، فهو المسؤول عن حفظ المعلومات الوراثية
الخاصة بكل خلية والمسؤول عن تطورها وتحديد وظائفها، وهو الذي يجعل كل كائن مميز ومختلف
عن الآخر.
تُخزن المعلومات الوراثية على طول الـ DNA على شكل قطع تسمى بالجينات
ويكون كل منها مسؤول عن وظيفة معينة في جسم الكائن الحي.
يتكون جزيء الـ DNA من هيكل ثنائي من عدد من النيكليوتيدات
وكل نيكليوتيدة تتكون من 3 مكونات أساسية:
جزيء فوسفات.
جزيء سكر خماسي الحلقة وهو ديأوكسي ريبوز.
قاعدة نيتروجينية واحدة من 4 أنواع يرمز لهم بـ (A,G,C, and T).
لماذا يحتاج العلماء لدراسة الـ DNA؟
ربما تعرف أحد تلك الأسباب وهو أنه عامل مهم في التحقيق في الجرائم وتحديد المشبه
بهم عن طريق ربطهم بالبصمات وبصيلات الشعر والأظافر وقطرات الدم الموجودة
في مكان الحادث، تساعد دراسته أيضاً في اكتشاف الأمراض الوراثية والأدوية واللقاحات، ويمكنهم
من خلاله أن يعدلون من المحاصيل الزراعية جينياً حتى يجعلونها مقاومة للآفات فتعود بالفائدة علينا.
التحضير للتجربة
عندما تقوم بالتحضير لتلك التجربة معملياً تستخدم في عملك مواد كيميائية صُممت خصيصاً
لاستخراج الـ DNA تكون مصنعة في الشركات التي تعمل في مجال التكنولوجيا الحيوية، ولكي
نقوم بتلك التجربة في المنزل سنستخدم مواد بديلة للمواد المستخدمة في المعمل من أجل أن تؤدي
نفس الغرض. وسنعمل هنا على استخراج الـ DNA الخاص بثمرة الفراولة.
ستحتاج إلى:
3 حبات من الفراولة الطازجة.
كحول.
ملح.
ماء.
سائل تنظيف الأطباق.
معيار.
معالق.
وعاء صغير.
مصفاة صغيرة.
قمع.
كوب كبير.
أكياس.
برطمان زجاجي صغير.
عود تنظيف الأسنان.
الخطوات:
ضع الكحول في الفريزر (لن نحتاجه في بداية التجربة).
قم بوضع ملعقة صغيرة من الملح على ثلث كوب من الماء في
وعاء صغير، وضف عليهم ملعقة كبيرة من سائل تنظيف الأطباق.
قم بوضع المصفاة على فوهة القمع، وأدخل القمع في الكوب الطويل.
حاول أن تنزع البذور الصفراء من الفراولة بقدر الإمكان ثم ضع
الفراولة في الكيس وقم بإخراج الهواء تماماً من الكيس وأغلقه جيداً.
بأصابعك اضغط على الفراولة بقوة لحوالي دقيقتين لكي تتمكن من
سحقها ولا يصبح بها قطع كبيرة.
ضع 3 معالق كبيرة من الخليط الذي أعددناه سابقاً على الفراولة وأخرج
الهواء من الكيس مرة أخرى وأغلقه جيداً ثم اخلط المكونات معاً لمدة دقيقة.
قم بصب الخليط الجديد في القمع عبر المصفاة المثبتة بالأعلى حتى
نتأكد من خلو الخليط من أي شوائب.
قم بصب السائل المُصفى في البرطمان الزجاجي الصغير حتى يمتلئ إلى الربع.
أخرج الكحول من الفريزر وقم بقياس نصف كوب منه.
قم بإمالة البرطمان وببطء صب الكحول على جانب البرطمان بحيث تصنع طبقة من
الكحول أعلى سائل الفراولة يبلغ سمكها حوالي 2.5 سم -ليس من الضروري أن
تصب كمية الكحول بأكملها- ولا تجعل السائلين يختلطون سوياً.
لاحظ جيداً محتويات البرطمان، ستجد الـ DNA الخاص بالفراولة هو عبارة
عن المادة البيضاء الخيطية الشكل الموجودة بين السائلين! استخدم عود الأسنان
في التقاط البعض منهم ولاحظه عن قرب.
إذاً كيف تمكننا من استخلاص الـ DNA من الفراولة؟
كان لكل خطوة من الخطوات دور في إظهار الـ DNA بهذا الشكل الذي لاحظناه:
عندما قمنا بسحق حبات الفراولة فبذلك قمنا بفتح العديد من الخلايا.
ثم بعد ذلك قمنا بإضافة خليط الملح وسائل تنظيف الأطباق وكان لكل منهم وظيفة
هامة، ساعد سائل الأطباق على تكسير أغلفة الخلايا وإخراج محتوياتها التي من
ضمنها الـ DNA إلى المحلول.
أما الملح كان له دور في تجميع وتكتل خيوط الـ DNA مع بعضها وفصلها
عن باقي محتويات الخلايا مما يسهل من رؤيتها بالعين المجردة.
عندما أضفنا الكحول البارد على الخليط رسَب خيوط الـ DNA وأظهرها
دوناً عن باقي محتويات المحلول لأن الـ DNA غير قابل للذوبان في الكحول.
لماذاً الفراولة تحديداً!
نحن كبشر، خلايانا تحمل كل منها نسختين من الـ DNA واحدة من الأم والأخرى
من الأب، بينما الفراولة لديها المزيد! فكل خلية من خلايا الفراولة تحتوي على 8
نسخ من الـ DNA! ولذلك فهي مرشح مثالي لتلك التجربة حيث أنها لديها كمية كبيرة
من الـ DNA مما يساعد في رؤيتها بشكل أسهل. يمكنك أن تقوم بتلك التجربة على أشياء
كثيرة أخرى، جرب أنواع مختلفة من الأطعمة ولاحظ أيهما ينتج عنه DNA أكثر!
هل يمكننا أن نرى الـ DNA عن قرب؟
هل يمكننا أن نرى الـ DNA عن قرب؟
هل يمكننا أن نرى الـ DNA عن قرب؟
هل تسائلت يوماً كيف يمكن أن نرى الـ DNA، أو ما هو شكل الـ DNA على الحقيقة؟
كيف يستطيع العلماء استخراجه من الكائنات لفحصه عن قرب بواسطة الميكروسكوب؟
وهل يمكن لنا أن نستخرجه بطرق بسيطة أم هو يحتاج خطوات معقدة تجري في معمل خاص؟
من حسن الحظ أن عملية استخراج الـ DNA بسيطة ويمكن أن تُجرى في
المنزل حتى! هيا بنا نتعرف عليها سوياً.
لمحة سريعة عن الـ DNA
كلمة DNA هي اختصار لـ DeoxyriboNucleic Acid وهو مكون أساسي في نواة كل خلية من
خلايا الكائن الحي سواء أكان إنساناً أو فأراً أو حبة بطاطس، فهو المسؤول عن حفظ المعلومات الوراثية
الخاصة بكل خلية والمسؤول عن تطورها وتحديد وظائفها، وهو الذي يجعل كل كائن مميز ومختلف
عن الآخر.
تُخزن المعلومات الوراثية على طول الـ DNA على شكل قطع تسمى بالجينات
ويكون كل منها مسؤول عن وظيفة معينة في جسم الكائن الحي.
يتكون جزيء الـ DNA من هيكل ثنائي من عدد من النيكليوتيدات
وكل نيكليوتيدة تتكون من 3 مكونات أساسية:
جزيء فوسفات.
جزيء سكر خماسي الحلقة وهو ديأوكسي ريبوز.
قاعدة نيتروجينية واحدة من 4 أنواع يرمز لهم بـ (A,G,C, and T).
لماذا يحتاج العلماء لدراسة الـ DNA؟
ربما تعرف أحد تلك الأسباب وهو أنه عامل مهم في التحقيق في الجرائم وتحديد المشبه
بهم عن طريق ربطهم بالبصمات وبصيلات الشعر والأظافر وقطرات الدم الموجودة
في مكان الحادث، تساعد دراسته أيضاً في اكتشاف الأمراض الوراثية والأدوية واللقاحات، ويمكنهم
من خلاله أن يعدلون من المحاصيل الزراعية جينياً حتى يجعلونها مقاومة للآفات فتعود بالفائدة علينا.
التحضير للتجربة
عندما تقوم بالتحضير لتلك التجربة معملياً تستخدم في عملك مواد كيميائية صُممت خصيصاً
لاستخراج الـ DNA تكون مصنعة في الشركات التي تعمل في مجال التكنولوجيا الحيوية، ولكي
نقوم بتلك التجربة في المنزل سنستخدم مواد بديلة للمواد المستخدمة في المعمل من أجل أن تؤدي
نفس الغرض. وسنعمل هنا على استخراج الـ DNA الخاص بثمرة الفراولة.
ستحتاج إلى:
3 حبات من الفراولة الطازجة.
كحول.
ملح.
ماء.
سائل تنظيف الأطباق.
معيار.
معالق.
وعاء صغير.
مصفاة صغيرة.
قمع.
كوب كبير.
أكياس.
برطمان زجاجي صغير.
عود تنظيف الأسنان.
الخطوات:
ضع الكحول في الفريزر (لن نحتاجه في بداية التجربة).
قم بوضع ملعقة صغيرة من الملح على ثلث كوب من الماء في
وعاء صغير، وضف عليهم ملعقة كبيرة من سائل تنظيف الأطباق.
قم بوضع المصفاة على فوهة القمع، وأدخل القمع في الكوب الطويل.
حاول أن تنزع البذور الصفراء من الفراولة بقدر الإمكان ثم ضع
الفراولة في الكيس وقم بإخراج الهواء تماماً من الكيس وأغلقه جيداً.
بأصابعك اضغط على الفراولة بقوة لحوالي دقيقتين لكي تتمكن من
سحقها ولا يصبح بها قطع كبيرة.
ضع 3 معالق كبيرة من الخليط الذي أعددناه سابقاً على الفراولة وأخرج
الهواء من الكيس مرة أخرى وأغلقه جيداً ثم اخلط المكونات معاً لمدة دقيقة.
قم بصب الخليط الجديد في القمع عبر المصفاة المثبتة بالأعلى حتى
نتأكد من خلو الخليط من أي شوائب.
قم بصب السائل المُصفى في البرطمان الزجاجي الصغير حتى يمتلئ إلى الربع.
أخرج الكحول من الفريزر وقم بقياس نصف كوب منه.
قم بإمالة البرطمان وببطء صب الكحول على جانب البرطمان بحيث تصنع طبقة من
الكحول أعلى سائل الفراولة يبلغ سمكها حوالي 2.5 سم -ليس من الضروري أن
تصب كمية الكحول بأكملها- ولا تجعل السائلين يختلطون سوياً.
لاحظ جيداً محتويات البرطمان، ستجد الـ DNA الخاص بالفراولة هو عبارة
عن المادة البيضاء الخيطية الشكل الموجودة بين السائلين! استخدم عود الأسنان
في التقاط البعض منهم ولاحظه عن قرب.
إذاً كيف تمكننا من استخلاص الـ DNA من الفراولة؟
كان لكل خطوة من الخطوات دور في إظهار الـ DNA بهذا الشكل الذي لاحظناه:
عندما قمنا بسحق حبات الفراولة فبذلك قمنا بفتح العديد من الخلايا.
ثم بعد ذلك قمنا بإضافة خليط الملح وسائل تنظيف الأطباق وكان لكل منهم وظيفة
هامة، ساعد سائل الأطباق على تكسير أغلفة الخلايا وإخراج محتوياتها التي من
ضمنها الـ DNA إلى المحلول.
أما الملح كان له دور في تجميع وتكتل خيوط الـ DNA مع بعضها وفصلها
عن باقي محتويات الخلايا مما يسهل من رؤيتها بالعين المجردة.
عندما أضفنا الكحول البارد على الخليط رسَب خيوط الـ DNA وأظهرها
دوناً عن باقي محتويات المحلول لأن الـ DNA غير قابل للذوبان في الكحول.
لماذاً الفراولة تحديداً!
نحن كبشر، خلايانا تحمل كل منها نسختين من الـ DNA واحدة من الأم والأخرى
من الأب، بينما الفراولة لديها المزيد! فكل خلية من خلايا الفراولة تحتوي على 8
نسخ من الـ DNA! ولذلك فهي مرشح مثالي لتلك التجربة حيث أنها لديها كمية كبيرة
من الـ DNA مما يساعد في رؤيتها بشكل أسهل. يمكنك أن تقوم بتلك التجربة على أشياء
كثيرة أخرى، جرب أنواع مختلفة من الأطعمة ولاحظ أيهما ينتج عنه DNA أكثر!
