كروموسوم صغير
الكروموسوم الصغير (عبارة عن هيكل صغير يشبه الكروماتين ويشبه الكروموسوم، يتكون من السنتروميرات والتيلوميرات و أماكن متضاعفة (تتضاعف بشكل مستمر)  ولكن القليل من هذه المواد الجينية الإضافية. تتكاثر بشكل مستقل في الخلية أثناء الانقسام الخلوي. يمكن أن تنشأ الكروموسومات الصغيرة عن طريق العمليات الطبيعية مثل انحرافات الكروموسومات أو عن طريق الهندسة الوراثية.

الهيكل 
يمكن أن تكون الكروموسومات الصغيرة قطعًا دائرية أو خطية من الحمض النووي. وذلك عن طريق تقليل كمية المعلومات الوراثية غير الضرورية في الكروموسوم بما في ذلك المكونات الأساسية اللازمة لتكاثر الحمض النووي (السنترومير والتيلوميرات وسلاسل المتكررة)، يهدف علماء البيولوجيا الجزيئية إلى بناء منصة كروموسومية يمكن استخدامها لإدخال أو تقديم الجينات الجديدة في الخلية المضيفة.

الإنتاج 
يعتمد إنتاج الكروموسومات الصغيرة من خلال تقنيات الهندسة الوراثية على طريقتين أساسيتين، وهما الطريقة الأولى دي نوفو (من الأسفل إلى الأعلى) والطريقة الثانية من أعلى إلى أسفل.

دي نوفا 
يتم تجميع الأجزاء الأصغر حجما المكونة للكروموسوم (السنترومير والتيلوميرات وسلاسل الحمض النووي)  باستخدام تقنيات الاستنساخ الجزيئي لبناء محتويات الكروموسومات المرغوبة في المختبر . بعد ذلك، يجب تحويل المحتويات المطلوبة من الكروموسوم الصغير داخل مضيف قادر على تجميع المكونات (عادة ما تكون خلايا الخميرة أو الثدييات ) إلى كروموسوم وظيفي. وقد حاولت هذه الطريقة إدخال الكروموسوم الصغير في الذرة لفحص إمكانية الهندسة الوراثية، ولكن النجاح كان محدودا ومشكوكا فيه. ولكن عموما، فإن طريقة دي نوفو هو أكثر صعوبة من طريقة من أعلى إلى أسفل بسبب مشاكلة اختلاف الطبيعة الكروموسومية لمنطقة الوسط في الكروموسوم

من أعلى إلى أسفل 
تستخدم هذه الطريقة آلية اقتطاع الكروموسومات التي تعمل بواسطة التيلومير (TMCT). هذه العملية هي إنتاج الاقتطاع عن طريق التحويل الاختياري لسلاسل التيلومير داخل الجينوم المضيف. تؤدي هذه الإضافة إلى إنشاء سلاسل من التيلومرأكثر وحدوث اقتطاع نهائي للكروموسوم. يمكن بعد ذلك تغيير الكروموسوم المقطوع حديثًا من خلال إدخال جينات جديدة لصفات معينة مرغوب بها. تُعتبر هذه الطريقة عمومًا الوسيلة الأكثر منطقية لإنتاج كروموسومات أكثر لاستخدامها في الهندسة الوراثية للنباتات. على وجه الخصوص، تكمن ميزة هذه الطريقة في ما اظهرته من ثبات للكروموسومات خلال عملية الانقسام الخلوي. اما عيبها الوحيد فظهر في ان عملها يحتاج الي عمالة كثيره.

دورها في الهندسة الوراثية 
على عكس الطرق التقليدية للهندسة الوراثية، يمكن استخدام الكروموسومات الصغيرة لنقل مجموعه متعددة من الجينات وتمثيلها في حزمة كرموسوم واحدة. الطرق التقليدية التي تتضمن إدخال جينات جديدة في سلاسل موجودة مسبقا تؤدي إلى تعطيل الجينات الداخلية  وبالتالي تؤثر سلبًا على الخلية المضيفة. بالإضافة إلى ذلك، مع الأساليب التقليدية لإدخال الجينات، لم يكن للعلماء القدرة على التحكم في مكان وجود الجينات الجديدة المضافة على كروموسومات الخلية المضيفة،  مما يجعل من الصعب التنبؤ بوراثة جينات متعددة من جيل إلى جيل. تسمح تقنية الكروموسومات الصغيرة بوضع الجينات جنبًا إلى جنب على الكروموسوم نفسه وبالتالي تقليل احتمالية الفصل بين السمات الجديدة.

النباتات 
في عام 2006، أظهر العلماء الاستخدام الناجح لاقتطاع التيلومير في نباتات الذرة لإنتاج الكروموسومات الصغيرة (minichromosomes)التي يمكن استخدامها كقاعده لإدخال الجينات في جينوم النبات. في النباتات، يتم الحفاظ على تسلسل التيلومير، مما يعني أنه يمكن استخدام هذه الاستراتيجية بطريقة ناجحة لبناء الكروموسومات الصغيرة الإضافية في أنواع النباتات الأخرى.

في عام 2007، أبلغ العلماء عن نجاحهم في تجميع الكرموسومات الصغيرة في المختبر باستخدام طريقة دي نوفو (de novo) .

ان استخدام الكرموسومات الصغيرة (minichromosomes) يهدف إلى إنتاج صفات جديدة مرغوب بها. وتشمل المزايا الرئيسية القدرة على إدخال المعلومات الجينية التي تتوافق بشكل كبير مع جينوم المضيف. هذا بدوره يلغي خطر تعطيل مختلف العمليات الهامة مثل انقسام الخلايا والتعبير الجيني. مع التطوير المستمر، قد يكون لمستقبل استخدام الكرموسومات الصغيرة تأثير كبير على إنتاجية منتجات جديدة.

كائنات حية الأخرى 
كما تم ادخال الكروموسومات الصغيرة في خلايا الخميرة والحيوان بنجاح. وتم ذلك ادخال هذه الكرموسومات باستخدام طريقة دي نوفو .

انظر أيضا 

 بروتينات صيانة Minichromosome

المراجع 

علم الوراثة
الكروموسوم الصغير ( عبارة عن هيكل صغير يشبه الكروماتين و يشبه الكروموسوم ، يتكون من السنتروميرات والتيلوميرات و أماكن متضاعفة ( تتضاعف ب شكل مستمر ) و لٰكن القليل من هذه المواد الجينية الإضافية . تتكاثر ب شكل مستقل في الخلية أثناء الانقسام الخلوي . يمكن أن تنشأ الكروموسومات الصغيرة عن طريق العمليات الطبيعية مثل انحرافات الكروموسومات أو عن طريق الهندسة الوراثية . الهيكل يمكن أن تكون الكروموسومات الصغيرة قطعًا دائرية أو خطية من الحمض النووي . و ذٰلك عن طريق تقليل كمية المعلومات الوراثية غير الضرورية في الكروموسوم ب ما في ذلك المكونات الأساسية اللازمة لتكاثر الحمض النووي ( السنترومير والتيلوميرات وسلاسل المتكررة ) ، يهدف علماء البيولوجيا الجزيئية إلى بناء منصة كروموسومية يمكن استخدام ها لإدخال أو تقديم الجينات الجديدة في الخلية المضيفة . الإنتاج يعتمد إنتاج الكروموسومات الصغيرة من خلال تقنيات الهندسة الوراثية على طريقتين أساسيتين ، و هما الطريقة الأولى دي نوفو ( من الأسفل إلى الأعلى ) و الطريقة الثانية من أعلى إلى أسفل . دي نوفا يتم تجميع ال أجزاء الأصغر حجما المكونة للكروموسوم ( السنترومير والتيلوميرات وسلاسل الحمض النووي ) ب استخدام تقنيات الاستنساخ الجزيئي ل بناء محتويات الكروموسومات المرغوبة في المختبر \ . بعد ذلك ، يجب تحويل المحتويات المطلوبة من الكروموسوم الصغير داخل مضيف قادر على تجميع المكونات ( عادة ما تكون خلايا الخميرة أو الثدييات ) إلى كروموسوم وظيفي . و قد حاولت هذه الطريقة إدخال الكروموسوم الصغير في الذرة ل فحص إمكانية الهندسة الوراثية ، و لٰكن النجاح كان محدودا ومشكوكا في ه . و لٰكن عموما ، ف إن طريقة دي نوفو هو أكثر صعوبة من طريقة من أعلى إلى أسفل ب سبب مشاكلة اختلاف الطبيعة الكروموسومية ل منطقة الوسط في الكروموسوم من أعلى إلى أسفل تستخدم هذه الطريقة آلية اقتطاع الكروموسومات التي تعمل ب واسطة التيلومير ( TMCT ) . هذه العملية هي إنتاج الاقتطاع عن طريق ا التحويل الاختياري لسلاسل التيلومير داخل الجينوم المضيف . تؤدي هذه ال إضافة إلى إنشاء سلاسل من التيلومرأكثر و حدوث اقتطاع نهائي للكروموسوم . يمكن بعد ذلك تغيير الكروموسوم المقطوع حديثًا من خلال إدخال جينات جديدة لصفات معينة مرغوب ب ها . تُعتبر هذه الطريقة عمومًا الوسيلة الأكثر منطقية ل إنتاج كروموسومات أكثر ل استخدام ها في الهندسة الوراثية للنباتات . على وجه الخصوص ، تكمن ميزة هذه الطريقة في ما اظهرة ه من ثبات للكروموسومات خلال عملية الانقسام الخلوي . اما عيب ها الوحيد فظهر في ان عمل ها يحتاج الي عمالة كثير ه . دور ها في الهندسة الوراثية على عكس الطرق التقليدية للهندسة الوراثية ، يمكن استخدام الكروموسومات الصغيرة ل نقل مجموع ه متعددة من الجينات و تمثيل ها في حزمة كرموسوم واحدة . الطرق التقليدية التي تتضمن إدخال جينات جديدة في سلاسل موجودة مسبقا تؤدي إلى تعطيل الجينات الداخلية و ب التالي تؤثر سلبًا على الخلية المضيفة . ب الإضافة إلى ذلك ، مع الأساليب التقليدية لإدخال الجينات ، لم يكن ل العلماء القدرة على التحكم في مكان وجود الجينات الجديدة المضافة على كروموسومات الخلية المضيفة ، مما يجعل من الصعب التنبؤ بوراثة جينات متعددة من جيل إلى جيل . تسمح تقنية الكروموسومات الصغيرة ب وضع الجينات جنبًا إلى جنب على الكروموسوم نفس ه و ب التالي تقليل احتمالية الفصل بين السمات الجديدة . النباتات في عام أظهر العلماء الاستخدام ال ناجح لاقتطاع التيلومير في نباتات الذرة ل إنتاج الكروموسومات الصغيرة ( minichromoso mes ) التي يمكن استخدام ها كقاعد ه لإدخال الجينات في جينوم النبات . في النباتات ، يتم الحفاظ على تسلسل التيلومير ، مما يعني أن ه يمكن استخدام هذه الاستراتيجية ب طريقة ناجحة ل بناء الكروموسومات الصغيرة الإضافية في أنواع النباتات الأخرى . في عام أبلغ العلماء عن نجاح هم في تجميع الكرموسومات الصغيرة في المختبر ب استخدام طريقة دي نوفو ( de novo ) \ . ان استخدام الكرموسومات الصغيرة ( minichromoso m es ) يهدف إلى إنتاج صفات جديدة مرغوب ب ها . و تشمل المزايا الرئيسية القدرة على إدخال المعلومات الجينية التي تتوافق ب شكل كبير مع جينوم المضيف . هذا ب دور ه يلغي خطر تعطيل مختلف العمليات الهامة مثل انقسام الخلايا و التعبير الجيني . مع التطوير المستمر ، قد يكون ل مستقبل استخدام الكرموسومات الصغيرة تأثير كبير على إنتاجية منتجات جديدة . كائنات حية الأخرى كما تم ادخال الكروموسومات الصغيرة في خلايا الخميرة والحيوان ب نجاح . و تم ذلك ادخال هذه الكرموسومات ب استخدام طريقة دي نوفو \ . انظر أيضا بروتينات صيانة Minichromosome المراجع علم الوراثة