الوقاية من ضعف المبايض

الوقاية من ضعف المبايض 

》

-الابتعاد عن الانفعالات العصبيّة، والضغوطات النفسيّة. 

-التقليل من تناول السكر، والملح. 

-عدم الإكثار من تناول الأناناس، والفلفل، والبطاطس، والمانجو، والشوكولاتة. 

-تجنب الوجبات السريعة، والمقالي. 

-تناول المكسرات، والتوت، والبقدونس بكثرة؛ لأنّها تحافظ على توازن الهرمونات. 

-ممارسة الرياضة بمقدارٍ لا يقلّ عن نصف ساعةٍ يومياً. 

-تجنب الجماع لفترة 3 أيام قبل موعد التخصيب.

الحيوان المنويّ

الحيوان المنويّ 

》

خلية الحيوان المنويّ هي الخلية الجنسيّة الذكريّة، والخلية الجنسيّة لا تنقسم كباقي خلايا الجسم، إذ يكون عدد الكروموسومات فيها نصف العدد الكليّ في الخليّة العاديّة. 

تتواجد الخلية الجنسية في الإنسان، وجميع الحيوانات، وأنواع أخرى عديدة من الكائنات الحيّة، إذ تلتقي الخليّتان الأنثوية والذكرية الجنسية لتندمج وتنتج كائناً جديداً. 

يُساهم الحيوان المنويّ عند الإنسان في تخصيب البويضة لدى المرأة، حيث إنّ السائل المنويّ يحوي ملايين الحيوانات المنويّة، ولكن لا يقوم بتخصيب واختراق جدار البويضة سوى حيوان منويّ واحد. 

وتُساهم نوعيّة وعدد الحيوانات المنويّة بشكل أساسيّ في حدوث الإخصاب، وبالتّالي عملية الحمل والإنجاب، حيث إنّ من أسباب ضعف الخصوبة لدى الرجال هيَ قلّة الحيوانات المنويّة، وهي مشكلة لها علاج بطبيعة الحال، إلا أنّها منتشرة بين الرّجال، أمّا التشوّهات في الحيوانات المنويّة فهي من الحالات النّادرة، والتي قد تصل نسبة تشوّه الحيوانات فيها إلى 100%.

صحة الحيوانات المنوية

صحة الحيوانات المنوية

》 

تعتمد صحّة الحيوانات المنويّة على عوامل مختلفة، بما في ذلك الكميّة، والحركة، والهيكل العام للخليّة:

☆الكميّة: إنّ عدد الحيوانات المنويّة في السائل المنويّ عند القذفة الواحدة هو 15 مليون على الأقل في الملليمتر الواحد، فالحيوانات المنويّة القليلة نسبيّاً في السائل المنويّ قد تجعل فرصة الحمل أكثر صعوبة، بسبب قلّة عدد الحيوانات المتاحة لتخصيب البويضة. 

☆الحركة: للوصول إلى البويضة وتخصيبها يجب أن تكون الحيوانات المنويّة قادرة على التحرّك، أي أنّها تتلوّى وتسبح في عنق الرّحم، والرّحم، وقناة فالوب للوصول إلى البويضة، ويجب ألّا تقلّ نسبة الحيوانات المُتحرّكة عن 40 في المئة من عدد الحيوانات الكُليّ. 

☆الهيكل أو الشّكل: يُقسم جسم الحيوان المنويّ إلى الرّأس، وهو الذي يحوي الإنزيمات الخارقة لجدار البويضة في مرحلة الإخصاب، وعنُق الحيوان المنويّ، حيث توجد المُريكِزات، وكذلك القطعة الوسطى لجسم الحيوان المنويّ، وهي تحوي مركز صناعة الطّاقة الحركيّة للحيوان المنوي، وتُعرف باسم الميتوكندريا، وأخيراً الذّيل الذي يتحرّك الحيوان المنوّي به. 

ضعف الحيوانات المنويّة

ضعف الحيوانات المنويّة 

》

يعتمد ضعف الحيوان المنويّ على ضعف حركته ونشاطه وقدرته على السّباحة، فإذا عانى الحيوان من هذه الأمور فإنّه لا يستطيع الحيوان المنويّ العبور من القناة المهبليّة إلى الرّحم أو ما بعد ذلك للوصول إلى البويضة لتخصيبها، فيموت قبل الوصول إلى البويضة. 

♧لضعف حركة الحيوان عدّة أسباب أهمّها: 

1-مشاكل في إنتاج الحيوانات المنويّة: هذه المشاكل يُمكن أن تكون وراثيّة (متلازمة كلاينفلتر على سبيل المثال)، أو بسبب اضطراب هرمونيّ. 

2-إصابة أو مرض الخصية: الإصابات التي تؤثّر على الخِصيتين قد تُؤثّر على إنتاج الحيوانات المنويّة، وتُسبّب انخفاض في عددها، وتشوّه في شكلها، وعجز في قدرتها الحركيّة. 

3-سوء التغذيّة: نقص الفيتامينات والمعادن يمكن أن يُسبّب مشاكل عندما يتعلّق الأمر بحركة الحيوانات المنويّة، فهناك عدد قليل من الدّراسات التي أُجريت قد أظهرت أنّ مُستويات الزّنك المرتفعة من الممكن أن تُساعد في انخفاض عدد الحيوانات المنويّة وبطء في حركتها. 

ومن المعروف أنّ كل من فيتامين C وفيتامين B12 من الممكن أن يُساعدا في تحسين قدرة الحيوانات المنويّة على الحركة، فإذا كان الجسم يفتقر لهما، فإنّ هذا الفقر قد يؤثّر سلباً على الخصوبة بشكل عام. 

4-مُمارسة الجنس: إنّ كثرة مُمارسة الجنس تُسبّب مشاكلَ متنوّعة للحيوانات المنويّة، وعليه، يُنصح بعدم مُمارسة العلاقة الزوجيّة بكثرة، خصوصاً في الفترات خارج وقت إباضة الأنثى. 

5-الأدوية: هناك بعض الأدوية التي من الممكن أن تكون مسؤولة عن بطء حركة الحيوانات المنوية، فعلى سبيل المثال، يُمكن للهرمونات وبعض أنواع المُنشّطات أن تُبطئ حركة الحيوانات المنويّة، وتجعلها بُنيتها ضيعفة، وتخفض مُستويات النّشاط لديها. 

6-ارتفاع درجة الحرارة: الحرارة المُفرطة من حمّامات البخار، وأحواض المياه الساخنة وما إلى ذلك قد تُقلّل من نوعيّة الحيوانات المنوية المُنتَجة، وتخفض من عددها. 

7-التّدخين وشرب الكحول: يُضعفان خصوبة الذّكر لما هو معروف أنّهما يحدّان من عدد الحيوانات المنويّة، وعُمرها، وحركتها. 

8-الإجهاد: الإجهاد والتّوتر من الممكن أن يؤثّرا على الحيوانات المنويّة، كما أنّهما قد يُسبّبا مشاكلَ في الحركة. 

علاج ضعف الحيوان المنوي

علاج ضعف الحيوان المنوي 

》

تتمّ مُعالجة ضَعف الحيوانات المنويّة عن طريق معرفة السبّب الرئيس المُسبّب لها، ومن ثم المُباشرة بتجنُّب السّبب والابتعاد عنه، إلا أنّ هناك مجموعة مُتنوّعة من المُكمّلات الغذائيّة وبعض الفيتامينات التي يُعتَقَد أنّها تُساعد في علاج ضعف الحيوانات المنويّة، فالحفاظ على نسبة عالية من البروتين في الغذاء، واعتماد نظام غذائيّ مُنخفض الدّهون وغنيّ بالخضروات والحبوب الكاملة قد تُساعد في المحافظة على صحّة الحيوانات المنويّة، كما أنّ توقيت الجماع قد يُؤثّر إيجاباً أيضاً، والابتعاد عن مُمارسة العادة السريّة. هناك بعض النّصائح التي قد تزيد من قوّة الحيوانات المنويّة وتحافظ على صحّتها، أهمّها ما يأتي:[٣] الابتعاد عن السّجائر والكحول. مُمارسة اليوغا والتأمُّل للتّخفيف من الإجهاد. مُمارسة الرّياضة بانتظام. مُحاولة الحفاظ مدّة فاصصلة تُقارب الثلاثة أيام بين فترات الجِماع. تجنُّب الأطعمة المُرّة، والحارّة، والحامضة. تجنّب الملابس الداخليّة الضيّقة لتوفير الراحة للخصيتين. العلاج بالتّدليك مع الزّيوت العشبية لتحسين الدّورة الدمويّة. تقليل الوزن الزائد. اتّباع نظام غذائيّ صحيّ يحتوي على الحبوب، والخضار الغنية بالبروتينات، والفيتامينات. مُستويات الحيوانات المنويّة تكون بأعلى نِسَبِها في الصّباح وفترة ما بعد الظّهيرة، ممّا يجعلها أفضل وقت لممارسة العلاقة الزوجيّة.

الاكتئاب

الاكتئاب 

》

قد يشعر الإنسان من وقت لآخر بتغيّر في المزاج والحزن، لكن هذا الشعور مؤقت وبسيط ولا يُعدّ مرضاً، أما الاكتئاب فهو مرضٌ من الأمراض النفسية التي تتطلب العلاج، وهناك العديد من الطرق لعلاج الاكتئاب؛ حتى لا يصل المريض إلى مرحلةٍ يقوم بها بإيذاء نفسه، كالعلاج النفسي والعلاج بالأدوية، وهناك أيضاً بعض الطرق الطبيعية التي تساعد على العلاج وتخفف من الاكتئاب. 

العلاج بالنباتات والأعشاب

العلاج بالنباتات والأعشاب

》

 تتألف النباتات من مواد غنيّة بالفيتامينات والأملاح المعدنيّة والمواد الطبيعيّة، وعناصر مثل الأكسجين والكبريت واليود والفسفور وغيرها، علاوة على احتوائها على مواد مضادة للأكسدة، ويُستخدم العلاج النباتي في أربعة اتجاهات هي:

* العلاج المناعي: وهو استخدام أنواع النباتات التي تدعم الجسم للقيام بالعمليات الحيويّة لمقاومة الأمراض والأجسام الغريبة. 

*العلاج الشافي: وهو استخدام النباتات التي تزيل السموم التي تنتج عن الأمراض.

*العلاج التوازني: وهو استخدام النباتات التي تعوّض وتكمّل للجسم المواد الأساسيّة التي فقدها لاستعادة وتصحيح الوظائف الحيويّة فيه.

*العلاج المساعد: وهو استخدام نباتات لها دور في المساعدة على علاج بعض الأمراض.

علاج الاكتئاب بالأعشاب

علاج الاكتئاب بالأعشاب 

》

بما أنّ الاكتئاب مرضٌ كسائر الأمراض، لا بد أن يكون له علاج، ومنه علاج الاكتئاب بالأعشاب فهناك العديد من الأعشاب التي أثبتت فعاليتها في تقليل حدة المرض، وأهم الأعشاب المُستخدمة لعلاج الاكتئاب: 

♧الزّعفران: وقد ثبتَ أنّ الزعفران وتحديداً ميسم الزعفران والذي هو قلب زهرة الزعفران فعّالٌ في علاج الحلات الخفيفة والمعتدلة من الاكتئاب. 

♧عشبة القدّيس يوحنا: وهي عُشبةٌ استخدمها الأوروبيّون لمعالجة حالات الاكتئاب، ولها مفعولٌ مُشابه لمضادات الاكتئاب الدوائيّة المُستخدمة لعلاج المرض، وفيما أشاد بها البعض لمعالجة الحالات الخفيفة إلى المعتدلة من الاكتئاب، إلا أنّه لم يتم الاتفاق والإجماع على الاعتماد عليها كدواءٍ لعلاج الاكتئاب، ولم توافق عليها إدارة الغذاء والدواء (FDA أو USFDA) كدواء لعلاج الاكتئاب.

♧نبات الكافا: وهو نباتٌ مهدّئٌ يساعد على الاسترخاء، ويقاوم الضغط النفسيّ، والتوتر، والقلق ممّا يخفف من الاكتئاب.

♧عشبة رهوديولا: أو ما يُسمّى بعشبة الجذر الذهبي، أو تاج الملك، وقد استُخدمت هذه العشبة لسنوات لمحاربة الاكتئاب، حيث إنّها تعطي نتائج إيجابيّة في التقليل من القلق والتوتر ولكنها ليست علاجاً بحدّ ذاته.

العلاج بالفيتامينات والمكملات الغذائية

العلاج بالفيتامينات والمكملات الغذائية

》

هناك بعض الفيتامينات والمكملات الغذائيّةِ التي تساعد على التخلّص من الاكتئاب، ومنها: 

*المغنيسيوم وفيتامين B: حيث أثبتت الدراسات ارتباط انخفاض المغنيسيوم وفيتامين BB بالاكتئاب، وأنّ المرضى الذين يستخدمون يومياً 0.8mg من حمض الفوليك أو 0.4mg من فيتامين B12 يُظهرون تحسّناً في العلاج، وفعاليةً في التخفيف من أعراض الاكتئاب، والمرضى الذين يتناولون من 125 إلى 300 مغ من المغنيسيوم مع وجبات الطعام وعند الخلود إلى النوم يُظهرون تحسّناً أسرع في حالات الاكتئاب الشديد.

*فيتامين د: أثبتت الدراسات أيضاً أنّ انخفاض مستوى هذا الفيتامين في الجسم مرتبطٌ بزيادة الأعراض الاكتئابية لدى المريض، وأنّ أخذ جرعةٍ واحدةٍ يومياً منه قد تساعد على التقليل من حدة الاكتئاب. *الأحماض الدهنية أوميغا 3: قد تؤثر الأحماض الدهنيّة في الاكتئاب، لأنّ مركباتها منتشرة في الدماغ، ولكن لم يتم إثبات هذه النظرية قطعيّاً، وعموماً فقد ثبت أنّ ما يعادل ثلاثة غرامات منها يومياً تكون فعّالةً وآمنةً في علاج المرضى الذين يعانون من أمراضٍ نفسيّةٍ، ويمكن التزوّد بهذه الأحماض عن طريق الغذاء، أو عن طريق كبسولات زيت السمك.

*الزنك: وهو من المغذّيات المرتبطة الوظائف العقليّة مثل التعلّم والسلوك، ووفقاً لعلماء النفس البيولوجيّ ولتغذية علم الأعصاب فإن نسبة الزنك في الدم ترتبط ارتباطاً طرديّاً مع الاكتئاب؛ فإن كانت منخفضة زادت احتماليّة حدوث الاكتئاب، وتناول الزنك بمقدار25 ملغ يوميا لمدة 12 أسبوعاً قد يساعد على زيادة كمية الأحماض الدهنيّة في الجسم، ويحدّ من أعراض الاكتئاب.

علاج الاكتئاب بالماء

علاج الاكتئاب بالماء 

》

إنّ الماء ضرورةٌ من ضرورات الحياة، وهو يشكّل سبعين بالمئة من جسم الإنسان، وله العديد من الفوائد؛ كتنظيم حرارة الجسد، وتخليصه من السموم، ونقل الغذاء إلى الأنسجة، وهو يقوم بدور الوسيط في كثيرٍ من العمليات الكيميائيّة، ويساعد على الاتزان الكيماوي للجسم، وهو يساعد أيضاً على العلاج من الكثير من الأمراض عن طريق شربه أو استخدامه للعلاج بالكمادات الباردة أو الحارّة أو عن طريق الدوش أو الحمامات، ومن الطرق التي يمكن أن تساعد على التخفيف من الاكتئاب عن طريق الماء ما يلي: 

-العلاج عن طريق المياه الدافئة: حيث تزيل الحمامات الدافئة الغضب والتوتر، ويعمل نقع القدمين في ماء دافئ في نهاية اليوم على الاسترخاء وتهدئة الجسم بشكل عام، خصوصاً لو أضيف إليه بعض النعناع لمدة خمس عشرة دقيقةً على الأقل. 

-العلاج المتعاقب بالماء الساخن والبارد: حيث يتم عمل حمام القدمين عن طريق وضع حوضين متقاربين من الماء البارد والساخن بعد الاستحمام يتسعان للقدمين معاً، ويُملأ أحدهما بالماء الساخن بدرجة حرارة (38 - 41) درجة، والآخر بالماء البارد من الصنبور، ويُغمران بالماء حتى يغطيا منتصف الساقين تقريباً، ثم توضع القدمان في الماء الساخن مع تحريك الأصابع وتدليك القدمين ببعضهما لمدة خمس دقائق، ثم تُرفعان وتوضعان في الماء البارد مع تحريكهما لمدة عشرين ثانية فقط، ثم العودة للماء الساخن، وتُكرّر هذه العملية لبضع مرات، ويساعد هذا الحمام على التخلّص من الأرق، والخمول، والكسل الذي يصاحب الاكتئاب.

-العلاج بحمامات الأعشاب: حيث إنّ إضافة الأعشاب والزيوت الطبيعيّة إلى الماء بشكلٍ عام وللماء الساخن خاصةً له تأثيرٌ كبيرٌ في تهدئة الأعصاب، وإزالة توتر العضلات، وتسكيين الآلام، ومن هذه الأعشاب البابونج أو النعناع اللذان يبعثان على الاسترخاء، ويقومان بتهدئة الأعصاب، ويتم عمل منقوع الأعشاب عن طريق وضعها في جورب قطنيّ يُربط على صنبور المياه الساخنة حتى يمتلئ الحوض بالماء، أو عن طريق نقعه مسبقاً في ماءٍ ساخنٍ لمدة ربع ساعة، ثم إضافته إلى حوض الاستحمام.

-حمامات الاسترخاء: حيث يُملأ الحوض بالماء الدافئ مع ملء فنجان من منقوع اللافندر أو النعناع، ويُهيّأ جوٌ من الضوء الخافت، ويتم الجلوس في الماء لدقائق، ثم تغطيس باقي الجسم وإسناد الرأس إلى وسادة أو مسند، ثم أخذ شهيق عميق ببطء، ثم حبسه والعد من واحد وحتى خمسة، ثم الزفير ببطء، وتكرير ذلك عدة مرات.

-دش الوجه: حيث إنّ تسليط الماء على الوجه والجبهة تحديداً له أثرٌ منشّطٌ للدورة الدمويّة، ويساعد على صفاء الذهن، والراحة النفسية بشكلٍ عام، ويجب أن يكون اندفاع الماء خفيفاً على الجبهة. 

-العلاج بالمياه المعدنية ومياه البحر: حيث إنّ السباحة في البحر أو المياه المعدنيّة تساعد على التخلص من الضغوطات النفسيّة

خشونه الركبه

خشونه الركبه

》

إنّ خشونة الركبة هو مرض أو مشكلة تنتج عن تآكل الغضاريف الناعمة التّي تساعد على سهولة الحركة والموجودة على سطحها، فتُصاب هذهِ الغضاريف بالضعف العام، ممّا يؤدي لتشقق سطحها وتآكها بشكلٍ تدريجيّ، وبالتالي انكشاف العظم بحيث يُصبِح عارياً وغير محمي من العوامل المُحيطة به، وقد يشعر الشخص بالآلام الشديدة عند تحريك ركبته، أو تعرضه لضربة بسيطة عليها، ويجب تشخيص هذه الحالة والتعرف على أعراضها من أجل الحصول على العلاج المناسب.

وصف خشونة الرّكبة

وصف خشونة الرّكبة 

》

عبارة عن تآكل الغضاريف التي تغطّي المفصل ممّا يؤدّي إلى تشقّقها وبالتّالي يتعرّى عظم المفصل نتيجةً لحدوث الالتهابات، فتتكوّن النّتوءات في الغضروف الذي يغطّي المفصل لنقص السّوائل الموجودة فيه، ومن أبرز الأسباب المؤدّية لذلك هو النّقص في العناصر الغذائيّة المهمّة التي تعوّض السّائل المفقود في مفصل الرّكبة والذي يسهّل الحركة في تلك الرّكبة، كما تعوّض تلك العناصر الغذائيّة تآكل الغضاريف النّاتج عن التّعرّض للإصابة أو النّأتج عن الوصول إلى عمر متقدّم. 

أسباب خشونة الرّكبة

أسباب خشونة الرّكبة 

أسباب وراثيّة. 

التّقدّم في العمر يؤدّي إلى تناقص كميّة السّائل المليّن للمفاصل وتآكل الغضروف. 

الجلوس بوضعيّة خاطئة وغير مريحة كالجلوس بوضعيّة القرفصاء. 

الشّعور بالإجهاد والتّعب بسبب كثرة صعود السّلالم والنّزول منها. 

الإصابة بأمراض هشاشة العظام والرّوماتيد والرّوماتيزم والنّقرص، فلهذه الأمراض دور كبير في زيادة خشونة الرّكبة. 

تعدّ النّساء أكثر عُرضةً للإصابة بمرض خشونة الرّكبة عند التّقدّم في السّنّ وذلك بمعدّلات أكبر من الرّجال.

السّمنة وزيادة الوزن تضغط على الغضروف نتيجة تعرّضه للثّقل ممّا يسبّب تآكل الغضاريف. تقوّس السّاقين يعمل على انعدام التّوازن أثناء توزيع الثّقل على السّاقين. 

الإصابة بالكسور وتمزّق الأربطة يزيد خشونة الرّكبة. 

تفاعل البلمرة المتسلسل Polymerase Chain Reaction (PCR)

تفاعل البلمرة المتسلسل

Polymerase Chain Reaction (PCR)

اهداف الدرس العملى :

1. يجب أن يكون كل طالب قد عرف ما هو تفاعل البلمرة المتسلسل PCR،
2.  الفرق بين تكرار DNA داخل الخلايا الحية وتكراره معمليا باستخدام PCR
3.  أهمية البادئ Primer وكيفية حساب عدد الجزيئات الناتجة بناءاً على عدد الدورات المستخدمة .
4. ماهى بعض مشاكل فى تفاعل الـ PCR .
5. ما هى استخدامات PCR وكيفية التطبيق العملي .
6.  معرفة مكونات تفاعل PCR وتحضير مخلوط التفاعل.

عناصر الدرس:

1.    معنى تفاعل البلمرة المتسلسل .

2.    الفرق بين تكرار الـ DNA فى الخلية وفى هذا الجهاز.

3.    تعريف كل مكون من مكونات الـ PCR .

4.    بعض استخداماته وبعض مشاكله وطريقة حلها .

تفاعل البلمرة المتسلسل PCR

    يعتبر تفاعل البلمرة المتسلسل PCR إحدى تقنيات علم الأحياء الجزيئي Molecular Biology والتي تستخدم في إكثار قطعة محددة من DNA (جين أو جزء من جين أو تتابع معين من DNA) لملايين ومليارات المرات في ساعات محدودة (2- 4 ساعات) داخل المعمل   in vitroمحاكيا في ذلك التكرار الطبيعي لجزئ DNA داخل الخلية الحية in  vivo مع بعض الاختلافات.

تكرار DNA :

    تقوم الخلية الحية بتكرار محتواها من المادة الوراثية DNA من أجل التمهيد للإنقسام الخلوي إلى خليتين (كما في الإنقسام الميتوزي Mitosis والانقسام المباشر Amitosis في الخلايا مميزة النواة والانشطار الثنائي Binary fission في الخلايا الغير مميزة النواة) ويتم ذلك باستخدام الإنزيمات ومجموعة من البروتينات حيث يتم فصل شريطي DNA عن بعضهما لتكوين ما يعرف بالقالب Template ثم تتحد قطعة صغيرة من RNA (البادئ Primer) مع أحد الخيطين المفردين من DNA، يلي ذلك بناء جزء مكمل للخيط المفرد (القالب) إعتمادا على البادئ (قطعة (RNA  باستخدام إنزيم بناء .DNA

أهمية البادئ Primer:

    تحتاج إنزيمات بناء DNA (DNA polymerase) إلى قطعة صغيرة من RNA أو DNA تعمل كبادئ من أجل بناء DNA حيث لابد من توافر مجموعة هيدروكسيل (OH) حرة على الطرف 3´ لسكر دي أوكسي ريبوز ليقوم إنزيم بناء DNA بإضافة القواعد النيتروجينية إليها من أجل بناء DNA بينما لا تحتاج إنزيمات بناء RNA إلى وجود البادئ حيث يمكنها بناء RNA مباشرة على قالب من DNA بدون الحاجة إلى وجود مجموعة الهيدروكسيل (OH) الحرة ولهذا السبب يتم بناء DNA داخل الخلية الحية باستخدام بادئات من RNA -  بينما يستخدم بادئ من DNA (يتم تخليقه صناعيا بجهاز DNA Synthesizer) في تفاعل .PCR

الفرق بين تكرار DNA داخل الخلية وتخليقه داخل PCR

    يتم تخليق نسخة واحدة داخل الخلية بينما يتم تخليق ملايين ومليارات النسخ باستخدام PCR ولهذا يطلق مصطلح التضخيم (التكبير) Amplification على ناتج PCR بدلا من التكرار Replication الذي تقوم به الخلية الحية طبيعياً.

تقوم الخلية بتخليق نسخة كاملة من DNA لكامل الجينوم بينما يعمل PCR على جزء محدود فقط من الجينوم قد يكون جينا أو جزءً من جين.

تَستخدم الخلية بادئا من RNA يتم إزالته فيما بعد بينما يستخدم PCR بادئا من DNA المخلق صناعيا.

تستخدم الخلية مجموعة من البروتينات والإنزيمات لبناء DNA حيويا بينما يستخدم إنزيم واحد فقط (إنزيم بناء DNA) في PCR ويستعاض عن باقي الإنزيمات والبروتينات باستخدام الحرارة بدلا من ذلك.

PCR - الفكرة العامة:

    تستخدم الحرارة لفصل شريطي الـ DNA (القالبين) واتحاد القالب مع البادئ إعتمادا على أن الروابط الهيدروجينية هى التي تربط شريطي DNA معا وهي روابط ضعيفة يسهل كسرها برفع درجة الحرارة ويعاد تكوينها من جديد بخفض الحرارة ويتم ذلك على النحو التالي:

·        يتم فصل الشريطين برفع الحرارة إلى 94^◦م.

·        يرتبط القالب مع البادئ على درجة حرارة تتوقف على نوع البادئ المستخدم وتتراوح من 37 إلى 65^◦م.

·        يبدأ الإنزيم في بناء DNA ويصل لأقصى نشاط له عند 72^◦م.

·        ويتم تكرار هذه الخطوات الثلاث أكثر من مرة تسمى كل منها دورة.

 ويتوقف عدد جزيئات DNA الناتجة على عدد الدورات المستخدمة ويتم حسابها طبقا للمعادلة التالية: عدد جزيئات DNA الناتجة = عدد قوالب DNA المستخدمة × 2 ^{عدد الدورات المستخدمة}  . وعلى هذا بفرض أننا بدأنا التفاعل باستخدام 5 قوالب من DNA (5 جزيئات مزدوجة الخيوط من 5 خلايا مثلا) وكررنا التفاعل 30 دورة فإننا نحصل على عدد من جزيئات DNA الناتجة يساوي 5 × 2 ³⁰   أي أكثر من خمسة مليارات نسخة.

بعض استخدامات PCR:

هناك استخدامات كثيرة لفكرة تفاعل البلمرة المتسلسل PCR منها:

·   تشخيص الأمراض التي تتسبب عن العدوى بمسبب مرضي حى (بكتريا أو فيرس مثلا) كالإلتهاب الكبدي الوبائي والإيدز.

·   تشخيص الأمراض الوراثية (تنتج عن وراثة الفرد لجين ممرض من أحد أو كلا الوالدين) حتى إن كان الفرد لا يظهر عليه المرض (يحمل الجين الممرض بحالة خليطة) مثل أنيميا الخلايا المنجلية.

·        تطبيقات الطب الشرعي المختلفة مثل تحديد الجناة في الجرائم وإثبات الأبوة.

·        عمل البصمة الوراثية للأصناف النباتية والعشائر الحيوانية المختلفة.

·        دراسة العلاقات التطورية .

ý   بعض مشاكل عملية الـ PCR  : 

1.    اذا كان تفاعل العملية كان يعمل من قبل والان لم يعطى معك اى نتيجة ؟؟ ماذا يمكن ان نفعل ؟؟

·        لابد من التاكد من كل مكون من مكونات الـ PCR الداخلة فى التركيب (buffers – Taq – template )

·       يمكنك تغيير محلول الـ dNTP ( وذلك لانه حساس لدرجة الذوبان والتجميد خصوصا فى الـ Multiplex PCR .

·       اذا كان لديك الـ Primer  جديد لابد من التاكد من انه يمكن الاعتماد عليه واعطاء نتائج

·       ممكن علاج هذة المشكلة عن طريق زيادة كمية الـ Primer

·       ممكن علاج هذة المشكلة عن طريق زيادة كمية الـ Template

·       ممكن خفض درجة الحرارة مرحلة الـ Annealing  الى 6 - 10 C  ثم مراقبة المنتج.

2.    اذا كان الناتج الـ PCR ضعيف ماذا يمكن ان تفعل لزيادة المحصول او الناتج ؟؟

·        خفض درجة حرارة الـ Annealing تدريجيا لاقل درجة ممكنة

·        زيادة كمية الـ Primer – or Template – or Taq  

·   تغيير تركيز محلول الـ Kcl   ( اعلى لو كان المنتج اقل من الـ 1000 bp  واقل لو كان المنتج اكبر من الـ 1000 bp )

·        فحص تتابع الـ Primer   وذلك لانه ممكن ان يكون به خطأ و / او زيادة فى الطول عن طريق زيادة 5 نيوكليوتيدات .

3.  اذا كان لديك بادئين مختلفين فى درجة حرارتهم  ولايمكنك تغييير مكانهم كيف يمكن تحسن عملية الـ PCR والحصول على تضخيم للـ DNA ؟؟

·   زيادة طول الـ Primer  بخفض درجة الحرارة (Tm)   حيث اذا كنت محتاج ان تحافظ على حجم المنتج ثابت اضف قليل من القواعد عند النهاية 3"

·        اذا كان الحجم غير مركز اضف قليل من القواعد عند النهاية اما 3" او 5" للبادىء

4.  اذا كان لديك اكثر من بادىء يحدث بينهم تزاوج وانت تريد العمل بيهم . كيف يمكن استخدامهم مع بعض ؟ وكيف يمكن عمل خليط منهم فى الـ PCR ؟؟

·        حيث من الممكن جدا ان يحدث ذلك ولمحاولة تضخيم المواقع يكون بشكل مستبعد استخدام نفس برنامج الـ PCR حيث انه لو ان واحد من البادئات تزاوج يكون المنتج غير محدد . لذلك لابد من المحافظة على حالات الدورة ثابتة وتغيير مقاييس ارخى ذكرت من قبل .

5.    اذا كان ناتج الـ multiplex reaction لديك كان ضعيف ماذا يمكن ان نفعل لتحسين المحصول ؟؟

·        خفض درجة حرارة مرحلة الـ Extension  الى  62-68 C او عن طريق زيادة وقتها .

·        تغيير تركيز محلول الـKcl  ولكن نحافظ على تركيز الـ  Mgcl₂ ( 1.5 – 2 mM )

·        قد يمكن زيادة تركيز الـ Mgcl₂ الى (3 – 4.5 mM ) ولكن مع الحفاظ  على تركيز الـ dNTPs ثابتة .

ý   التطبيق العملي للـ PCR  :

يتطلب إجراء تجربة PCR المكونات السبعة التالية:

المادة	فائدتها
جزئ DNA الأصلي (الجينوم الكامل) :	والذي يستخدم كقالب Template لبناء خيوط من DNA باستخدام تفاعل .PCR
البادئ Primer :	الذي يحدد المنطقة (الجين) التي سيتم بناءها باستخدام PCR *وتتطلب التجربة الواحدة وجود بادئين أحدهما أمامي Forward يحدد بداية المنطقة (الجين) وآخر خلفي Reverse يحدد نهاية المنطقة* وجدير بالذكر أن قطعة DNA الناتجة في تجربة PCR تبدأ بأول نيوكليوتيدة في البادئ الأمامي وتنتهي بآخر نيوكليوتيدة في البادئ الخلفي.* أيضا فإن القالب الواحد من DNA يمكن أن يستخدم في أكثر من تجربة PCR وتختلف النتائج في كل تجربة منها تبعا للبادئ المستخدم في كل مرة.
إنزيم البناء DNA polymerase :	ويستخدم في تفاعل PCR أنواع معينة من إنزيمات بناء DNA تتميز بثباتها الحراري Thermo-stable enzymes حيث يمكنها احتمال الحرارة العالية (94◦م) وأداء الدور المطلوب منها ومن أكثر هذه الأنواع استخداما إنزيم Taq polymerase والمعزول من بكتريا Thermus aquaticus (كلمة Taq جاءت من حرف T من اسم الجنس وحرفي aq من اسم النوع) وتعيش هذه البكتريا في الينابيع الحارة ولذلك تمتلك الإنزيمات المعزولة منها قدرة عالية نسبيا على العمل في ظروف الحرارة العالية.
القواعد النيتروجينية (النيوكليوتيدات) Nucleotides :	والتي تعتبر بمثابة أحجار البناء عند بناء DNA حيث بارتباطها بالنهاية 3´ للبادئ تكوِن شريط DNA الجديد، وتضاف النيوكليوتيدات في تفاعل PCR على هيئة نيوكليوتيدات ثلاثية الفوسفات (dATP, dGTP, dTTP, dCTP) تحتوي على سكر دي أوكسي ريبوز deoxyribose (من هنا جاء حرف d الصغير قبل اسم النيوكليوتيدة بينما ترمز TP إلى كونها ثلاثية الفوسفات Tri-phosphate).
أيونات المغنسيوم الثنائية Mg+2 :	والتي تعمل كمرافق إنزيمي لإنزيم البناء وتضاف على هيئة كلوريد مغنسيوم MgCl2.
محلول منظِم Buffer	يضبط درجة الحموضة pH عند المستوى المناسب لتفاعل بناء DNA ويحتوي على بعض المواد التي تحسن من أداء إنزيم البناء.
الماء النقي المعقم :	وهو الوسط المناسب لحدوث التفاعلات الحيوية ويضاف في تجربة PCR لضبط الحجم النهائي لمخلوط التفاعل تبعا للكميات المستخدمة من كل مكون من المكونات الستة السابقة والتي قد تختلف من تجربة لأخرى تبعا لاستخدام مصادر مختلفة للكيماويات قد تختلف في تركيزاتها من شركة لأخرى.

الأسئلة:

1-    ما هى درجات الحرارة المستخدمة في PCR ودور كل منها؟

2-    ما الفرق بين تكرار DNA حيويا ومعمليا باستخدام PCR؟

3-    وضح أهمية البادئ في PCR؟

4-    ما دور كل من المكونات التالية في تجارب PCR؟

  القالب – البادئ – إنزيم Taq polymerase – Mg⁺² – المحلول المنظم – dNTPs.

5-    أذكر بعض تطبيقات PCR؟