الاثنين، 4 يناير 2021

البيولوجيا الجزئية_تصميم غير ذكي ج2

 


امثلة على التصميم الغبي على مستوى البيولوجيا الجزئية  حيث تحدث الاخطاء، وتغيب الدقة والكفاءة في انجاز العمليات، في الكائنات الحية، بما فيهم الانسان والشمبانزي وباقي الثديات.


انخفاض في مستوى دقة النسخ لـDNA


نحن نتوقع ان إنزيمات بوليميراز المسؤول عن نسخ الحمض النووي. دقيقة جدا في عملية النسخ تلك. ولكن من المدهش أن أغلبها ليس كذلك. من بين الـ١٤ انزيما المعروفة في نسخ الحمض النووي،  أربعة فقط منها دقيقة جدا، ترتكب خطأ واحد لكل مليون قاعدة من الحمض النووي. أما البقية فهي أقل كفاءة بكثير، وبعضها يرتكب خطأ يصل في معظم الأحيان إلى واحد  لكل ١٠٠ قاعدة نسخ  في الشريط، هذه الاخطاء تتلف القواعد وتغير من شكل ووظيفة الجين وإذا لم يتم إصلاح الضرر قبل نسخ الحمض النووي، لم يعد بوسع البولي ميراز التعرف عليها. وهذا يوقف النسخ المتماثل.


توجد أثناء و بعد عملية تضاعف المادة الوراثية عدة آليات الهدف منها هو إصلاح الأخطاء التي قد تحدث من إنزيم التضاعف. و أول هذه الآليات هو عملية تصحيح أخطاء القراءة Proofreading و هي خاصية لأحد إنزيمات التضاعف، و هي تقوم بتعديل الأخطاء بمعدل 2-3 قيمة اسية ومع كل هذه الاليات لتصحيح الاخطاء فان هذه الاليات قد لا تفلح في اكتشاف اخطاء النسخ هذه ومع تراكمها قد تتسبب في  حدوث السرطان ( المصدر )


 

اضطرابات اعادة الخلط الجيني


 

احد سيناريوهات هذه الفوضى تحدث عند حدوث اخطاء بعملية تسمى اعادة الخلط اوالتاشيب Genetic recombination اثناء انتاج البويضة والحيوانات المنوية، حيث يصطف زوج الكروموسومات ويتبادلان المعلومات الجينية بين الاجزاء الكرموسوم المتطابقة او المتشابهة ، هذه العملية تساهم في اقصاء الطفرات الضارة التي تتشكل في الفواصل على جانبي الحمض النووي الا انها قد تكون سبب في فقدان احد ازواج الكرموسوم لجزء منه والاخر يحصل على جزء اضافي وبتالي ينتج مجموعة جديدة من الجينات. هذا يقود لكل انواع المشاكل مثل ظهور العديد من النسخ لنفس الجين  او فقدان هذا الجين، لكن هذا ليس بضرورة سيئ بنسبة للتطور فهذه النسخ المتعددة لنفس الجين هي مادة خام لحدوث ظفرات والتطور. حيث تشتهر بهذه الفوضى عموم الثديات الا ان  فصيلة الرئيسيات والتي تشمل الانسان والشمبانزي ... الخ لهم حصة الاسد في حدوث هذه الاضطربات  في جينومهم 

(  Nature Reviews Genetics, vol 7, p 552

 

جينات داخل محرقة


 

في كل خلية حويصلات صغيرة تسمى الميتوكندريا مهمتها حرق السكر لانتاج الطاقة لكن هذه العملية لا تخلو من العيوب، من نواتج هذه العملية  ينتج جذور كيميائية تسمى الجدور الحرة  free radicals المسؤولة عن اهتلاك ١٣ جين موجودات داخل الميتوكندريا، هذه الجينات تشفر بروتينات بغاية الاهمية في الخلية، وبتقدم العمر تتراكم الطفرات في هذه الجينات وتسبب تشوه وظيفي للبروتيات الناتجة عن هذه الجينات، حيث يعتقد بانها سبب وراء الشيخوخة وامراض السكري والزهايمر والسرطان وغيرها.

 

الحمض النووي موجود هناك بسبب تاريخنا التطوري. الميتوكوندريا هي بقايا البكتيريا المستقلة التي شكلت تحالف تكافلي مع خلايانا قبل حوالي ٢ مليار سنة. ومع مرور الوقت، فقد العديد من الجينات الأصلية للبكتيريا أو قفزت إلى نواة الخلية، ولكن الميتوكوندريا البشرية لا تزال تحتفظ بنحو ١٣ جين. وتقوم أبحاث مكافحة الشيخوخة بالفعل باستكشاف سبل نقل الجينات المتبقية في هذه الجزئ الضار إلى نواة الخلية ، لكن الامر ليس بهذه  البساطة.

 

انزيم غير فعال

 

إنه أكثر البروتين وفرة على  الكوكب لأنه عديم الفائدة في ما يفعله. كل الحياة تقريبا على الأرض تعتمد على الإنزيم المسمى روبيس كو RuBisCo. مهمته تحويل ثاني أكسيد الكربون من  الهواء الى جزيئات عالية المحتوى من الطاقة مثل الغلوكوز.. هذا الانزيم عادة ما لا يفرق بين جزئي ثاني اكسيد الكربون والاكسجين، فيقوم بالتقاط جزئ الاكسجين بدل CO2  بالتالي مسببة سلسلة من ردود الأفعال التي تؤدي إلى فقدان كل من الكربون والطاقة التي انتجت لاتمام العملية ( ضياع الطاقة في امور غير مجدية). ليس هذا فقط ، هذا الانزيم يعتبر بطئ جدا فهو يحفز تفاعل حوالي 3 جزيئات فقط في الثانية. الأنزيمات الشائعة الأخرى تحفز عشرات الآلاف. هذا ما يجعل التمثيل الضوئي في النباتات بطئ وغير ذو كفاءة

(Proceedings of the National Academy of Sciences, vol 103, p 7246)

ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق

Post Top Ad

إعلانك هنا
ااااااااااااااا

روابط الصفحات الاخرى