12:59 م مكتبة الزراعية الشاملة

كتاب : مبادئ علم الوراثة الخلوية والأنسجة والأجنة

الناشر : القاهرة : دار الفجر للنشر والتوزيع، 2006

المؤلف : أ. د علي محمد عثمان

علم الوراثة الخلوية، أي دراسة الكروموسومات داخل الخلية، هو أقدم تخصص تم تطويره لفهم الأساس الجيني للاضطرابات  . وعلى الرغم من كونه تخصصًا "قديمًا" يعود تاريخه إلى نهاية القرن التاسع عشر، فقد تمكن علم الوراثة الخلوية من التطور بمرور الوقت من الدراسة الشكلية الكلاسيكية للكروموسومات تحت المجهر إلى تقنيات أكثر تطورًا، حيث لم تعد الكروموسومات بحاجة إلى التصور المادي، ولكن يتم اكتشاف تشوهاتها على المستوى الجزيئي. وقد أدى هذا إلى زيادات تدريجية في الدقة التي يمكن بها اكتشاف التشوهات الكروموسومية، مما يسمح بتحديد عدد متزايد من التشوهات الكروموسومية المرتبطة بأمراض الإنسان، بما في ذلك مجموعة فرعية من عيوب المخيخ. في الوقت الحاضر، يتم تطوير استراتيجيات جديدة للكشف عن التشوهات الكروموسومية من بيانات الجيل التالي من الجينوم، على الرغم من أن هذه الأساليب لا تزال بحاجة إلى التحسين ولم تصبح بعد جزءًا من الممارسة السريرية.

تطبيقات علم الوراثة الخلوية

تهدف الدراسات الخلوية الوراثية إلى الكشف عن الشذوذ الكروموسومي الناتج عن أمراض بشرية. وتشمل هذه الشذوذات الصبغية، والاختلافات في عدد الكروموسومات الكاملة (على سبيل المثال، أحادية الصبغي أو ثلاثية الصبغي)، ومتغيرات عدد النسخ (الحذف/التكرار القطعي)، أو إعادة الترتيب (انعكاس أجزاء الكروموسومات والانتقال بين كروموسومين متميزين). تنطوي الشذوذات البنيوية للكروموسومات على مناطق جينومية ذات أحجام متفاوتة، وترتبط القدرة على اكتشافها بحساسية التقنية المتبعة.

علم الوراثة الخلوية الكلاسيكي والجزيئي

يعد تحليل النمط النووي الاختبار الأكثر كلاسيكية في علم الوراثة الخلوية، والذي يصور بشكل مباشر كروموسومات الطور الانقسامي البشري المصبوغة تحت المجهر، وهو قادر على التعرف على الشذوذ في عددها والعيوب البنيوية بدقة متوسطة تبلغ حوالي 10 ميجا بايت. بسبب الحجم الكبير للمناطق الجينومية المعنية، يُظهِر معظم المرضى الذين يعانون من النمط النووي غير الطبيعي عرضًا سريريًا متلازميًا يتميز بارتباط التشوهات الخلقية والضعف العقلي وعيوب الأعضاء المتعددة، والتي تشمل في بعض الحالات المخيخ، مما يؤدي إلى ترنح كجزء من نمط ظاهري أكثر تعقيدًا. يمثل تشوه دندي ووكر (DWM) مثالاً موثوقًا به، وهو عيب خلقي يتميز بنقص تنسج الدودة المخيخية والدوران لأعلى، وتضخم كيسي للحفرة الخلفية، وارتفاع الخيمة، والذي يمكن أن يحدث إما منفردًا أو بالاشتراك مع عيوب فوق الخيمة

لقد مثلت علم الوراثة الخلوية الجزيئية ثورة حقيقية في الكشف عن الشذوذ الكروموسومي الذي يقل عن الدقة المسموح بها بواسطة تحديد النمط النووي القياسي وحتى عالي الدقة. كانت التقنية الأولى والأكثر أهمية في علم الوراثة الخلوية الجزيئية هي التهجين الموضعي الفلوري، والذي يعتمد على استخدام مجسات الحمض النووي المصبوغة بالفلورسنت لإثبات وجود أو غياب مناطق تكميلية من الحمض النووي الجينومي أثناء تحضير الطور الاستوائي. كانت هذه الاستراتيجية قوية للغاية لتأكيد التشخيصات السريرية المتعلقة بمتلازمات معينة بسبب الحذف المجهري أو التكرار المجهري للكروموسومات. ومع ذلك، فإن تطبيقها في تشخيص الرنح المخيخي يقتصر بشكل أساسي على تلك الحالات التي يكون فيها الرنح جزءًا من طيف النمط الظاهري المتلازمي. ومن الأمثلة على ذلك متلازمة أنجلمان، والتي ترجع في نسبة كبيرة من الحالات إلى حذف 5-7 ميجا بايت من الكروموسوم 15q11.2-q13 الموروث من الأم  .

علم الوراثة الخلوية الافتراضي

يشير هذا الاسم "المثير" إلى التقنيات التي تقترب من اختلال التوازن الكروموسومي دون الحاجة إلى تصور الكروموسومات مباشرة تحت المجهر. ولتحقيق هذا الهدف، تم تمثيل تقدم كبير من خلال تقنيات المصفوفة، بما في ذلك مصفوفة التهجين الجينومي المقارن ومصفوفة تعدد أشكال النوكليوتيدات المفردة. ونظرًا لأن المصفوفات تحتوي على ملايين المجسات المتباعدة بإحكام على الجينوم، فإن الدقة في الكشف عن فقدان أو زيادة عدد النسخ عالية للغاية، مما يؤدي إلى تحديد الحذف المجهري أو التكرار المجهري الذي يمتد على بضعة كيلوباس فقط  .

منذ تسعينيات القرن العشرين، أدى التبني الواسع النطاق لتقنيات المصفوفة إلى تحديد العديد من المتلازمات الجينية المرتبطة بالتغيرات في عدد النسخ الجينومية. ومع ذلك، ركزت دراسات قليلة فقط على ارتباط التغيرات في عدد النسخ بالاضطرابات المخيخية، والأدلة محدودة. وقد ارتبطت العديد من الاختلافات في عدد النسخ بتشوهات مخيخية تم اكتشافها قبل الولادة أو بعدها  ، وبالنسبة لبعض الحالات، تم تحديد الجين المرتبط بالمرض داخل المنطقة المحذوفة. ومن الأمثلة على ذلك FOXC1 في 6p25.3، والذي يرتبط بمجموعة من العيوب من نقص تنسج الدودة المعزولة إلى DWM (Aldinger et al., 2009)، وOPHN1 في Xp28، والذي تحور في شكل نقص تنسج المخيخ الكامل المرتبط بالكروموسوم X مع ضعف فكري   ....

--------------------

تنزيل الكتاب 

--------------------------

مشاركة