التداخل بين الاحياء المجهرية

التغيرات التي تحصل في افراد النوع الواحد اضافة الى تبادل المعلومات الوراثية تعد من أهم العقبات امام عملية التصنيف وتتبع العلاقة التطورية خاصة في الاحياء المجهرية.

ان النقل الافقي للمواد الوراثية يمكن ان يساهم بشكل فاعل في حدوث التطور خاصة في البكتريا، اذ يؤدي الى توليد مجموعة جديدة من الجينات في مجموع النوع الواحد ليكون متطبعا لظروف بيئية معينة ثم ينقل التطبع الى احفاد المجموعة والى مجاميع اخرى تشغل البيئة نفسها. وعلى افتراض ان التطور الطبيعي الحاصل في النوع الواحد فان الجينات التي تشفر للعوامل التي يمكن ان تتداخل مع بيئات غير معروفة قد تكون ذات فائدة للخلايا وبالتالي للمجموع الذي تمثله الخلايا، وأغلب هذه الجينات توجد في مناطق تعرف المواقع ذات التطفر العالي او المفرط Hypermutable sites وهذه تسمح بوجود مرونة وراثية ولكن مع الحفاظ على سلامة الجينوم، فمثلا في البكتريا تكون التواليات القصيرة SSR التي يحصل بها تطفير عالي والذي يعطي مزايا انتخابية جيدة للخلية الواحدة ومن ثم للمجموع البكتيري، وقد تم ايضاح ان العديد من التواليات القصيرة لها علاقة بجينات الضراوة التي تعمل في صالح البكتريا.

كما ان هناك مناطق في جينومات الخلايا البدائية النواة قابلة للتطور بعدة وسائل اعتمادا على مكونات DNA ومدى إمكانية التعرف عليه من قبل الانزيمات المحورة له، فتدميره يعد مصدرا أساسيا في حدوث الطفرات، اضافة الى حدوث الاخطاء التلقائية اثناء التضاعف وحدوث الطفرات لا يكون متساويا في كل مواقع الجينات ولكن توجد بعض المواقع المؤهلة لذلك مثل حدوث تغير من C الى T في الاشرطة المشفرة وذلك اعتمادا على التركيب الخاص للقطعة والذي يعتقد ان التواليات القصيرة تقوم بذلك وتتغير لإظهار هذا النوع من التأثير.

كما ان تحديد العلاقة الوراثية تكون عملية معقدة وذلك لحصول عمليات Genome reshuffling بين سلالات النوع الواحد وهذه تعرف بـ Panmicticism . اما الانتقال الافقي للمعلومات الوراثية فهو لا يكون عاما ولو كان عاما لأصبح من غير الممكن تحديد الانواع بالاعتماد على توالي الطمغات. ولو ان بعض الدراسات تشير الى ان الانتقال الافقي عام ولكن حتى يحصل لابد من توفر بعض المقومات منها :

1-      ان الجين المنقول يجب ان يضفي فائدة محددة للخلايا المستلمة.

2-      ان الظروف البيئية الانتخابية يجب ان تشجع نمو وبقاء الانواع التي استلمت الجين حتى يبقى في الخلايا.

ففي البيئة توجد الاحياء مجتمعة البعض منها ينتج المضادات الحيوية او اي وسيلة دفاعية اخرى، وبالمقابل هناك احياء حساسة ولبقاء الاخيرة لابد انها تكون قد عانت من تغيرات في الاهداف التي تصيبها المواد المفروزة من الاحياء المجاورة لذلك فان الجينات الملائمة قد حصل لها انتخاب. وقد تكون المقاومة انتقلت من الاحياء المنتجة للمواد المضادة بعد موتها وتحللها. ومجموعة الجينات التي تنتقل في البيئات هي مجموعة صغيرة ويمكن ان تضفي تكييف عام مثل المقاومة لمجموعة كبيرة من المواد المضادة او مقاومة ظروف بيئية مختلفة، ويكون معدل وتكرار انتقال الجينات بين الخلايا عاليا عند ارتفاع درجات الحرارة.

ومن المفيد ذكره ان البكتريا السالبة لصبغة كرام قد انشأت غشائها الخارجي وهذه تعد وسيلة دفاعية وذلك على الاقل لتقليل تأثير المواد المضادة للحياة، كما انه يعمل كحاجز انتخابي تجاه الحرارة، ولذلك يلاحظ ان العديد من البكتريا السالبة لصبغة كرام هي مقاومة بشكل طبيعي للعديد من المواد الكيماوية والمضادات الحيوية.

اما البكتريا الموجبة لصبغ كرام مثل B. subtilis وعند تحديد توالي جينومها وجد ان هناك حوالي 77 جين تشفر للـ ABC transporters وهذه تساعد في تخليص البكتريا من التأثير القاتل او السام للعديد من المواد الضارة بالخلايا.

ولذلك يلاحظ ان خلايا بدائية النواة قد طورت العديد من الوسائل للهروب من تأثير المواد السامة والضارة وربما كان هذا واضحا بالنسبة لانتشار المقاومة للمضادات الحيوية المستعملة في العلاج الذي تم على مدى زمني بعد قصيراً.

المصادر

الخفاجي , زهرة محمود (2008) . التقنية الحيوية الميكروبية (توجهات جزيئية ) . معهد الهندسة الوراثية والتقنية الحيوية . جامعة بغداد .