تحديد مورثة المرض
تحديد مورثة المرض هي إجراء يقوم به العلماء لتحديد هوية الأنماط الطفرية المسؤولة عن الاضطرابات الوراثية الموروثة.
عادة ما تكون الطفرات في المورثات أما تبديل نوكليوتيد واحد أو إضافة واحد أو حذفه أو حذف المورثة كلها وغيرها الكثير من الشذوذات الوراثية.

أهميتها 
إن معرفة أي المورثات (في حالتها غير الوظيفية) التي تسبب الاضطرابات سوف يبسط لنا تشخيص الشذوذ عند المرضى ومعرفة الخصائص الوظيفية لهذه الطفرة. إن ظهور تقنية التسلسل عالي الإنتاجية الحديثة للحمض النووي إضافةً للتوقعات المستقبلية في علم الوراثة المتنامي سيعرفنا على المورثات بسرعة أكبر وسيتيح للعلماء تحديد الطفرات الأكثر تعقيداً.

إجراء الكشف المورثي العام 
تتبع دوماً تقنيات تحديد مورثة المرض الإجراءات العامة نفسها. أولا يتم جمع الحمض النووي من عدة مرضى يُعتقد أن لديهم نفس المرض الوراثي ثم نقوم بتحليل عينات حمضهم النووي وتصويرها شعاعياً لتحديد المناطق الأكثر احتمالية لوجود الطفرة فيها. وهذه التقنيات مذكورة في الأسفل. ثم نقوم بصف هذه المناطق الواحدة تلو الأخرى فوق بعضهم ومنطقة التداخل يتوقع وجود المورثة الطافرة فيها. وحين تتم معرفة متتالية الشريط الوراثي المطلوبة فإنه يتم البحث فيها عن المورثات الطافرة المرشحة.

يتم بعد ذلك سلسلة المناطق المشفرة من هذه المورثات حتى يتم اكتشاف الطفرة أو إجراء البحث في مريضٍ آخر وفي هذه الحالة يمكن تكرار التحليل مما يؤدي إلى تضييق نطاق المنطقة المراد البحث فيها.

الفروقات بين إجراءات تحديد المورثة الطافرة يكون في المرحلة الثانية (إي عندما يتم تحليل الحمض النووي وسلسلته لتحديد المناطق المتوقع وجود الطفرة بها)

تقنيات ما قبل الفحص الوراثي 
تتبع دوماً تقنيات تحديد مورثة المرض الإجراءات العامة نفسها. أولا يتم جمع الحمض النووي من عدة مرضى يُعتقد أن لديهم نفس المرض الوراثي ثم نقوم بتحليل عينات حمضهم النووي وتصويرها شعاعياً لتحديد المناطق الأكثر احتمالية لوجود الطفرة فيها. وهذه التقنيات مذكورة في الأسفل. ثم نقوم بصف هذه المناطق الواحدة تلو الأخرى فوق بعضهم ومنطقة التداخل يتوقع وجود المورثة الطافرة فيها. وحين تتم معرفة متتالية الشريط الوراثي المطلوبة فإنه يتم البحث فيها عن المورثات الطافرة المرشحة.

يتم بعد ذلك سلسلة المناطق المشفرة من هذه المورثات حتى يتم اكتشاف الطفرة أو إجراء البحث في مريضٍ آخر وفي هذه الحالة يمكن تكرار التحليل مما يؤدي إلى تضييق نطاق المنطقة المراد البحث فيها.

الفروقات بين إجراءات تحديد المورثة الطافرة يكون في المرحلة الثانية (إي عندما يتم تحليل الحمض النووي وسلسلته لتحديد المناطق المتوقع وجود الطفرة بها)

خسارة تغاير الألائل LOH 
خسارة تغاير الألائل هي تقنية تستخدم فقط للمقارنة بين عينتين من نفس الشخص. تحليل خسارة تغاير الألائل غالباً يستخدم عند تحديد المورثة الورمية المسببة للسرطان في عينة واحدة تحتوي على الحمض النووي السرطاني (الطافر) وعينة (مضبوطة) تحوي الحمض النووي الخالي من الخلايا السرطانية لنفس الشخص. إن محددات «تعدد طول جزء الحصر» و«التكرارات المترادفة القصيرة» تزودنا بأنماط تعدد أشكال الحمض النووي والتي يمكن أن تفسر على أنها منطقة غير متجانسة أو متجانسة من الشريط الوراثي شريطة أن يكون جميع المفحوصين مصابين بنفس المرض مما ينتج عنه طفرة الحذف لنسخة واحدة من نفس المورثة.

كل الأفراد سيجون لديهم منطقة واحدة تكون فيها عينتهم المضبوطة غير متجانسة لكن عينتهم الطافرة ستكون متجانسة وهذه المنطقة ستحوي مورثة المرض.

تقنيات ما بعد الفحص الوراثي 
مع ظهور التقنيات المخبرية الحديثة مثل السلسلة عالية الإنتاجية والبرمجيات القادرة على تحليل كامل الشريط الوراثي أصبح الحصول على متتالية الحمض النووي أقل كلفةً واستهلاكاً للوقت مما يوفر فوائد علمية كبيرة عند إجراء تقنيات تحديد مورثة المرض الأكثر كفاءةً.

تحديد الهوية برسم خريطة النسب 
تحديد الهوية برسم خريطة النسب أو IBD تستخدم عادةً مصفوفات تعدد أشكال النوكليوتيدات المفردة "SNP” للكشف عن مواقع متعددات الأشكال المعروفة في الشريط الوراثي لجميع الأفراد المصابين وأخوتهم المصابين وغير المصابين.

في حين أن مناطق تعدد أشكال النوكليوتيدات المفردة قد لا تسبب المرض لكنهم يقدمون لنا معلومة قيمة عن تساؤلاتنا عن تركيب الحمض النووي. تعتبر أي منطقة من الشريط الوراثي متطابقة مع السلف إذا تشاركت نفس النمط الوراثي في موقع تعدد أشكال النوكليوتيد المفرد المعدي.

وعند مقارنة شخص مصاب بأخيه أو أخته يتم تسجيل كل المناطق المتطابقة (على سبيل المثال: المناطق الملونة بالأحمر فوق) وذلك بالأخذ بعين الاعتبار إلى أن الأشقاء المصابين وغير المصابين ليس لديهم نفس النمط الظاهري للمرض ويجب أن يكون الحمض النووي الخاص بهم بحكم تعريفه مختلفاً (باستثناء وجود مُعدِّل وراثي أو بيئي) لذلك مستقبلاً ستكون نتائج الهوية بخريطة النسب مدعومة بخاصية حذف المناطق حذف المناطق المتطابقة عند الأفراد المصابين وأشقائهم غير المصابين وسيكرر هذا لدى عائلات عدة معطينا بذلك جزءاً صغيراً غير متداخلاً ونظريا سيحوي مورثة المرض.

رسم خرائط الاقترانية المتماثلة والاقترانية الذاتية 
هي تقنية قوية جداً لكنها تستخدم فقط لعزل طفرة ضمن تعداد صغير ومغلق. وبمثل هذا التعداد الصغير الذي يتم تكوينه «بتأثير المؤسس» سيمون لدينا محال وراثي محدود ولذلك أي مرض وراثي سيكون غالباً نتيجة لوجود نسختين من الطفرة المعزولة ذاتها على نفس النمط الفرداني. وبما أن الأفراد المصابين يملكون غالباً ألائل متماثلة في هذه المناطق فإن البحث عن مناطق تعدد النوكليوتيدات المفردة سيكون علامة دالة على مناطق تماثل وتغاير الألائل.

المصفوفات الحديثة من تعدد النوكليوتيدات المفردة تستخدم لإستكشاف الشريط الوراثي وتحديد هوية مناطق كبيرة من تماثل الألائل. ثم يتم وضع قطع الألائل المتماثلة من الحموض النووية فوق بعضها ومنطقة التداخل ستحوي مورثة المرض. غالباً ما يتم التوسع أكثر في هذا التحليل بإجراء تحليل الاقترانية الذاتية وهو امتداد للاقترانية التماثلية في الحمض النووي للأفراد المصابة.

يمكن القيام بذلك عن طريق التخطيط لدرجة الارتباط الجيني LOD التراكمية جنباً إلى جنب مع قطع الألائل المتجانسة وذلك بالأخذ بعين الاعتبار ترددات تعدد الأليل لكل مناطق تعدد النوكليوتيدات المفردة عبر رسم الاقترانية الذاتية وعندها يمكن توكيد نتائج الاقترانية الذاتية.

علاوة على ذلك، في حال ظهور مناطق مشبوهة أثناء رسم خريطة الاقترانية المتماثلة والذاتية فإنه يمكن التفريق بينهما (على سبيل المثال إذا كانت النتيجة ظهور قطعة من الأليل المتماثل في كل منطقة غير منسجمة من الشريط الوراثي فإن درجة الارتباط الوراثي LOD ستكون منخفضة جداً.

دراسات تداخل الحمض النووي الريبوزي في كل انحاء الحمض النووي 
إن دراسات تداخل الحمض النووي الريبوزي هي مثال عن الوراثة العكسية والتي أصبحت متاحة عبر حصولنا على كامل متتاليات الشريط الوراثي وبظهور علم الوراثيات وتقنيات الكتم المورثي بالأخص ظهور الحمض النووي الريبوزي المتداخل الصغير وتقنيات هندسة خرائذ الحذف.

تشمل دراسات تداخل الحمض النووي الريبوزي في كل انحاء الشريط الوراثي المنهجي أو خذف المورثات أو شرائح من الشريط الوراثي وهذا غالبا يتم عند بدائيات النوى أو في بيئة زراعة الأنسجة بسبب العدد الهائل من تداخلات الحمض النووي الريبوزي التي يجب اجراؤها. وبعد أن تتم دراسة تتداخل الحمض النووي الريبوزي الممنهج (والتي غالباً ما يتم تأكيدها بتحليل التعبير الوراثي للحمض النووي الريبي الرسول) فإنه يمكن مشاهدة نتائج النمط الظاهري لهذا التداخل.
يمكن تحديد علامات مراقبة لإستهداف الأنماط الظاهرية النوعية الشديدة.

يتم بعد ذلك الإستعلام عن مجموعة البيانات الناتجة عن العينات التي تظهر أنماطا ظاهربة مطابقة للمرض المعني. المورثة التي يتم التداخل عليها في عينة ما يمكن اعتبارها كمورثة مرضية مرشحة عند الفرد.

سلسلة الإكسوم كاملاً 
سلسلة الإكسوم كاملاً هو نهج قسري ينطوي على استخدام تقنيات التسلسل الحديثة وأدوات سلسلة وتجميع الأجزاء المشفرة في الحمض النووي. يتم بعد ذلك مقارنة المتتالية مع مكتبة مرجعية الحمض النووي ويتم تدوين الاختلافات. وبعد تصفية كل متعددات الأشكال الحميدة والمتغيرات المشتركة وتغيرات الداخلة (التي لا تتأثر بمنطقة القطع) فقط سبيقى لدينا مسببات المرض المتنوعة. هذه التقنية يمكن اجراؤها مع تقنيات أخرى لاستبعاد المتغيرات المحتملة المسببة للأمراض.

المراجع 

طفرة
علم الأحياء الجزيئي
علم الجينوم
معلوماتية حيوية
تحديد مورثة المرض هي إجراء يقوم ب ه العلماء ل تحديد هوية الأنماط الطفرية المسؤولة عن الاضطرابات الوراثية الموروثة . عادة ما تكون الطفرات في المورثات أما تبديل نوكليوتيد واحد أو إضافة واحد أو حذف ه أو حذف المورثة كل ها و غير ها الكثير من الشذوذات الوراثية . أهمية ها إن معرفة أي المورثات ( في حالة ها غير الوظيفية ) التي تسبب الاضطرابات سوف يبسط ل نا تشخيص الشذوذ عند المرضى و معرفة الخصائص الوظيفية ل هٰذه الطفرة . إن ظهور تقنية التسلسل عالي الإنتاجية الحديثة للحمض النووي إضافةً للتوقعات المستقبلية في علم الوراثة المتنامي سيعرف نا على المورثات ب سرعة أكبر وس يتيح ل العلماء تحديد الطفرات الأكثر تعقيداً . إجراء الكشف المورثي العام تتبع دوماً تقنيات تحديد مورثة المرض الإجراءات العامة نفس ها . أولا يتم جمع الحمض النووي من عدة مرضى يُعتقد أن لدي هم نفس المرض الوراثي ثم نقوم ب تحليل عينات حمض هم النووي وتصوير ها شعاعياً ل تحديد المناطق الأكثر احتمالية ل وجود الطفرة في ها . و هٰذه التقنيات مذكورة في الأسفل . ثم نقوم بصف هذه المناطق الواحدة تلو الأخرى فوق بعض هم و منطقة التداخل يتوقع وجود المورثة الطافرة في ها . و حين تتم معرفة متتالية الشريط الوراثي المطلوبة ف إن ه يتم البحث في ها عن المورثات الطافرة المرشحة . يتم بعد ذلك سلسلة المناطق المشفرة من هذه المورثات حتى يتم اكتشاف الطفرة أو إجراء البحث في مريضٍ آخر و في هذه الحالة يمكن تكرار ال تحليل مما يؤدي إلى تضييق نطاق المنطقة المراد البحث في ها . الفروقات بين إجراءات تحديد المورثة الطافرة يكون في المرحلة الثانية ( إي عندما يتم تحليل الحمض النووي وسلسلة ه ل تحديد المناطق المتوقع وجود الطفرة ب ها ) تقنيات ما قبل الفحص الوراثي تتبع دوماً تقنيات تحديد مورثة المرض الإجراءات العامة نفس ها . أولا يتم جمع الحمض النووي من عدة مرضى يُعتقد أن لدي هم نفس المرض الوراثي ثم نقوم ب تحليل عينات حمض هم النووي وتصوير ها شعاعياً ل تحديد المناطق الأكثر احتمالية ل وجود الطفرة في ها . و هٰذه التقنيات مذكورة في الأسفل . ثم نقوم بصف هذه المناطق الواحدة تلو الأخرى فوق بعض هم و منطقة التداخل يتوقع وجود المورثة الطافرة في ها . و حين تتم معرفة متتالية الشريط الوراثي المطلوبة ف إن ه يتم البحث في ها عن المورثات الطافرة المرشحة . يتم بعد ذلك سلسلة المناطق المشفرة من هذه المورثات حتى يتم اكتشاف الطفرة أو إجراء البحث في مريضٍ آخر و في هذه الحالة يمكن تكرار ال تحليل مما يؤدي إلى تضييق نطاق المنطقة المراد البحث في ها . الفروقات بين إجراءات تحديد المورثة الطافرة يكون في المرحلة الثانية ( إي عندما يتم تحليل الحمض النووي وسلسلة ه ل تحديد المناطق المتوقع وجود الطفرة ب ها ) خسارة تغاير الألائل LOH خسارة تغاير الألائل هي تقنية تستخدم فقط للمقارنة بين عينتين من نفس الشخص . تحليل خسارة تغاير الألائل غالباً يستخدم عند تحديد المورثة الورمية المسببة للسرطان في عينة واحدة تحتوي على الحمض النووي السرطاني ( الطافر ) وعينة ( مضبوطة ) تحوي الحمض النووي الخالي من الخلايا السرطانية ل نفس الشخص . إن محددات « تعدد طول جزء الحصر » و « التكرارات المترادفة القصيرة » تزود نا بأنماط تعدد أشكال الحمض النووي و التي يمكن أن تفسر على أن ها منطقة غير متجانسة أو متجانسة من الشريط الوراثي شريطة أن يكون جميع المفحوصين مصابين ب نفس المرض مما ينتج عن ه طفرة الحذف لنسخة واحدة من نفس المورثة . كل الأفراد سيجون لدي هم منطقة واحدة تكون في ها عينة هم المضبوطة غير متجانسة لكن عينة هم الطافرة س تكون متجانسة و هٰذه المنطقة ستحوي مورثة المرض . تقنيات ما بعد الفحص الوراثي مع ظهور التقنيات المخبرية الحديثة مثل ال سلسلة عالية الإنتاجية والبرمجيات القادرة على تحليل كامل الشريط الوراثي أصبح الحصول على متتالية الحمض النووي أقل كلفةً واستهلاكاً ل الوقت مما يوفر فوائد علمية كبيرة عند إجراء تقنيات تحديد مورثة المرض الأكثر كفاءةً . تحديد الهوية ب رسم خريطة النسب تحديد الهوية ب رسم خريطة النسب أو IBD تستخدم عادةً مصفوفات تعدد أشكال النوكليوتيدات المفردة " SNP ” ل الكشف عن مواقع متعددات الأشكال المعروفة في الشريط الوراثي ل جميع الأفراد المصابين وأخوة هم المصابين و غير المصابين . في حين أن مناطق تعدد أشكال النوكليوتيدات المفردة قد لا تسبب المرض لٰكن هم يقدمون ل نا معلومة قيمة عن تساؤلات نا عن تركيب الحمض النووي . تعتبر أي منطقة من الشريط الوراثي متطابقة مع السلف إذا تشاركت نفس النمط الوراثي في موقع تعدد أشكال النوكليوتيد المفرد المعدي . و عند مقارنة شخص مصاب بأخيه أو أخته يتم تسجيل كل المناطق المتطابقة ( على سبيل المثال : المناطق الملونة بالأحمر فوق ) و ذٰلك بالأخذ ب عين الاعتبار إلى أن الأشقاء المصابين و غير المصابين ليس لدي هم نفس النمط الظاهري ل المرض و يجب أن يكون الحمض النووي الخاص ب هم ب حكم تعريف ه مختلفاً ( ب استثناء وجود مُعدِّل وراثي أو بيئي ) ل ذٰلك مستقبلاً س تكون نتائج الهوية ب خريطة النسب مدعومة بخاصية حذف المناطق حذف المناطق المتطابقة عند الأفراد المصابين وأشقائهم غير المصابين وسيكرر هذا لدى عائلات عدة معطي نا ب ذٰلك جزءاً صغيراً غير متداخلاً ونظريا سيحوي مورثة المرض . رسم خرائط الاقترانية المتماثلة والاقترانية الذاتية هي تقنية قوية جداً لٰكن ها تستخدم فقط ل عزل طفرة ضمن تعداد صغير ومغلق . وبمثل هذا التعداد الصغير الذي يتم تكوينه « بتأثير المؤسس » سيمون لدي نا محال وراثي محدود و لذٰلك أي مرض وراثي س يكون غالباً نتيجة ل وجود نسختين من الطفرة المعزولة ذات ها على نفس النمط الفرداني . و ب ما أن الأفراد المصابين يملكون غالباً ألائل متماثلة في هذه المناطق ف إن البحث عن مناطق تعدد النوكليوتيدات المفردة س يكون علامة دالة على مناطق تماثل وتغاير الألائل . المصفوفات الحديثة من تعدد النوكليوتيدات المفردة تستخدم لإستكشاف الشريط الوراثي و تحديد هوية مناطق كبيرة من تماثل الألائل . ثم يتم وضع قطع الألائل المتماثلة من الحموض النووية فوق بعض ها و منطقة التداخل ستحوي مورثة المرض . غالباً ما يتم التوسع أكثر في هذا ال تحليل ب إجراء تحليل الاقترانية الذاتية و هو امتداد للاقترانية التماثلية في الحمض النووي ل الأفراد المصابة . يمكن القيام ب ذٰلك عن طريق التخطيط ل درجة الارتباط الجيني LOD التراكمية جنباً إلى جنب مع قطع الألائل المتجانسة و ذٰلك بالأخذ ب عين الاعتبار ترددات تعدد الأليل ل كل مناطق تعدد النوكليوتيدات المفردة عبر رسم الاقترانية الذاتية وعند ها يمكن توكيد نتائج الاقترانية الذاتية . علاوة على ذلك ، في حال ظهور مناطق مشبوهة أثناء رسم خريطة الاقترانية المتماثلة والذاتية ف إن ه يمكن التفريق بين هما ( على سبيل المثال إذا كانت النتيجة ظهور قطعة من الأليل المتماثل في كل منطقة غير منسجمة من الشريط الوراثي ف إن درجة الارتباط الوراثي LOD س تكون منخفضة جداً . دراسات تداخل الحمض النووي الريبوزي في كل انحاء الحمض النووي إن دراسات تداخل الحمض النووي الريبوزي هي مثال عن الوراثة العكسية و التي أصبحت متاحة عبر حصول نا على كامل متتاليات الشريط الوراثي وبظهور علم الوراثيات وتقنيات الكتم المورثي بالأخص ظهور الحمض النووي الريبوزي المتداخل الصغير وتقنيات هندسة خرائذ الحذف . تشمل دراسات تداخل الحمض النووي الريبوزي في كل انحاء الشريط الوراثي المنهجي أو خذف المورثات أو شرائح من الشريط الوراثي و هٰذا غالبا يتم عند بدائيات النوى أو في بيئة زراعة الأنسجة ب سبب العدد الهائل من تداخلات الحمض النووي الريبوزي التي يجب اجراء ها . و بعد أن تتم دراسة تتداخل الحمض النووي الريبوزي المم نهج ( و التي غالباً ما يتم تأكيد ها ب تحليل التعبير الوراثي للحمض النووي الريبي الرسول ) ف إن ه يمكن مشاهدة نتائج النمط الظاهري ل هٰذا التداخل . يمكن تحديد علامات مراقبة لإستهداف الأنماط الظاهرية النوعية الشديدة . يتم بعد ذلك الإستعلام عن مجموعة البيانات الناتجة عن العينات التي تظهر أنماطا ظاهربة مطابقة ل المرض المعني . المورثة التي يتم التداخل علي ها في عينة ما يمكن اعتبار ها كمورثة مرضية مرشحة عند الفرد . سلسلة الإكسوم كاملاً سلسلة الإكسوم كاملاً هو نهج قسري ينطوي على استخدام تقنيات التسلسل الحديثة و أدوات سلسلة و تجميع ال أجزاء المشفرة في الحمض النووي . يتم بعد ذلك مقارنة المتتالية مع مكتبة مرجعية الحمض النووي و يتم تدوين الاختلافات . و بعد تصفية كل متعددات الأشكال الحميدة والمتغيرات المشتركة وتغيرات الداخلة ( التي لا تتأثر ب منطقة القطع ) فقط سبيقى لدي نا مسببات المرض المتنوعة . هذه التقنية يمكن اجراء ها مع تقنيات أخرى ل استبعاد المتغيرات المحتملة المسببة للأمراض . المراجع طفرة علم الأحياء الجزيئي علم الجينوم معلوماتية حيوية