تجربة فريدريك جريفيث

يوضِّح الشكلُ المُبيَّنُ المُخطَّطَ الأساسيَّ لتجربة التحوُّل البكتيري التي أجراها جريفيث. وُجِدَ أن هناك سلالتين من البكتيريا تتسبَّبان في الإصابة بالالتهاب الرئوي: سلالة ملساء (مُميتة)، وسلالة خشنة (غير مُميتة). حُقِنَت مجموعة من الفئران بصور مختلفة من هذه السلالات، كما هو موضَّح في الشكل.

أيٌّ من الآتي لم تُحدِّده تجربة جريفيث؟

•    المادة التي تنتقل بين السلالتين البكتيريتين هي الحمض النووي (DNA).
  
•    السلالة الملساء من البكتيريا المقتولة بالحرارة لا تقتل الفأر عند حَقْنه بها.
  
•    يُمكِن أن تنتقل المادة الوراثية من خلايا السلالة الملساء المقتولة بالحرارة إلى خلايا السلالة الخشنة.
  
•    يُمكِن أن تتغيَّر خلايا السلالة الخشنة من البكتيريا وتُصبِح مُميتة.
  

سنة 1928، أجرى فريدريك جريفيث تجارب على البكتيريا المسبِّبة للالتهاب الرئوي، «Streptococcus pneumoniae»، حيث قام بزراعة نوعين من هذه البكتيريا: نوع أملس له طبقة خارجية من متعدد السكريات، ونوع خشن ليس له هذه الطبقة.

بعد ذلك، حُقنت الفئران بالسلالة الخشنة أو السلالة «R»، والسلالة الملساء أو السلالة «S»، كما هو موضَّح في التجربة 1 والتجربة 2 من الشكل المبيَّن في السؤال. ووجد جريفيث أن الفئران التي حُقنت بالسلالة الخشنة ظلت على قيد الحياة، بينما الفئران التي حُقنت بالسلاسة الملساء أُصيبت بالالتهاب الرئوي وماتت. حدث ذلك لأن البكتيريا التي تنتمي إلى السلالة الملساء مُميتة، وهو ما يعني أنها قادرة على التسبب في الإصابة بمرض خطير، بينما البكتيريا التي تنتمي إلى السلالة الخشنة غير مُميتة.

في الخطوة التالية من تجارب جريفيث، والموضَّحة في التجربة 3 من الشكل المبيَّن في السؤال، عُولجت السلالة الملساء باستخدام الحرارة، وهو ما أدى إلى قتل البكتيريا. بعد ذلك، حُقنت الفئران بالسلالة الملساء المقتولة بالحرارة، ولُوحظ أن هذه البكتيريا لم تعُد تُصيب الفئران بالالتهاب الرئوي؛ حيث ظلت الفئران على قيد الحياة دون ظهور أيِّ أعراض للمرض عليها.

في المرحلة الأخيرة، أو التجربة 4، قرر جريفيث خَلْط البكتيريا الملساء المقتولة بالحرارة مع بعضٍ من البكتيريا الخشنة الحية، ثم حَقَن الفئران بهذا الخليط. وعلى الرغم من أن كلًّا من البكتيريا الخشنة والبكتيريا الملساء المقتولة بالحرارة ليست قادرة على إصابة الفئران بالالتهاب الرئوي، فقد مات أغلب الفئران جرَّاء الإصابة بالالتهاب الرئوي في غضون أيام قليلة! وأهم من ذلك، عندما فَحَص جريفيث دم هذه الفئران الميتة، وجد بكتيريا ملساء حية على الرغم من أنه لم يحقن الفئران بأيٍّ من هذه البكتيريا!

تحوَّلت البكتيريا الخشنة لتصبح ذات طبيعة مُميتة وصار لديها القدرة على تخليق طبقة خارجية ملساء من متعدد السكريات. ومن ثم، استنتج جريفيث أن أحد العوامل التي تحمل المادة الوراثية لا بد وأن يكون قد انتقل من البكتيريا الملساء المقتولة بالحرارة إلى البكتيريا الخشنة الحية، وهو ما مكَّنها من التحوُّل. أطلق جريفيث على هذا العامل اسم «العامل المُحوِّل»، لكنه لم يُجرِ أيَّ تجارب لمعرفة الجزيء الذي يتكوَّن منه هذا العامل بالضبط.

هذا السؤال يطلب منا تحديدَ أيٌّ من العبارات لم تحدِّده تجارب فريدريك جريفيث. وبالنظر إلى كلٍّ من العبارات المعطاة في السؤال، نجد أن معظمها يُمثِّل نتائج لتجارب فريدريك جريفيث. لكن الشيء الوحيد الذي لم يُحدِّده جريفيث هو الجزيء المعيَّن الذي انتقل من السلالة الملساء إلى السلالة الخشنة.

الخيار الوحيد الذي لم تُحدِّده تجارب فريدريك جريفيث هو أن المادة التي تنتقل بين السلالتين البكتيريتين هي الحمض النووي (DNA).

الأمراض الهرمونية
- العملقة : أسبابها زيادة إفراز هرمون النمو في الأطفال
- القزامة : أسبابها نقص إفراز هرمون النمو في الأطفال
- الأكروميجالي : أسبابها زيادة إفراز هرمون النمو في البالغين وفيها يحدث تجديد نمو الأجزاء البعيدة في العظام الطويلة كالأيدي والأقدام والأصابع ) وتضخم عظام الوجه
- التضخم البسيط ( الجويتر البسيط ) : أسبابها نقص إفراز هرمون الثيروكسين نتيجة نقص اليود في الغذاء والماء والهواء، مظهرها تضخم بسيط للغدة الدرقية ويعالج عن طريف اضافة اليود الى الملح والأغذية
- القماءة (مرض القصر) : أسبابها نقص حاد في إفراز هرمون الثيروكسين في الأطفال مظهرها الجسم قصير الرأس كبيرة والرقبة قصيرة قد تسبب تخلف عقلي ، تأخر النضج الجنسي
- الميكسوديما : أسبابها نقص حاد في إفراز هرمون الثيروكسين في البالغين
اعراضها جفاف الجلد وتساقط الشعر زيادة في وزن الجسم لدرجة السمنة المفرطة. هبوط مستوي التمثيل الغذائي
لدرجة عدم تحمل الفرد البرود. قلة ضربات القلب والشعور السريع بالتعب ويعالج بواسطة هرمونات الغدة الدرقية
- التضخم الجحوظي ( الجويتر الجحوظي ) : أسبابها الإفراط في إفراز هرمون الثيروكسين
اعراضها تضخم ملحوظ للغدة الدرقية وانتفاخ الجزي الأمامي من الرقبة مع جحوظ العينين زيادة في اكسدة الغذاء, نقص في وزن الجسم، زيادة في ضربات القلب تهيج عصبي ويعالج باستئصال جزء من الغدة أو استخدام مركبات طبية
- البول السكري : أسبابها نقص إفراز هرمون الانسولين
أعراضه خلل في أيض كل من الجلوكوز والدهون في الجسم ينتج عنه ارتفاع نسبة سكر الجلوكوز في الدم عن المعدل الطبيعي ، تعدد التبول والعطش نتيجة ارتفاع نسبة السكر الجلوكوز في البول الذي يصاحبه إخراج كميات كبيرة في الماء ، إصابة مرضي السكر أحيانا بغيبوبة السكر