سید محمد محمدی
ردیف پالیندرومی به ردیفی گفته می‌شود که حول یک محور فرضی به طور متقارن قرار گرفته باشد مانند توالی زیر:
GTATCC GGATAC
CATAGG CCTATG
بعضی از پالیندروم‌های وارونه مانند آنهایی که به وسیله آنزیم‌های محدودکننده تشخیص داده می‌شوند، از سه تا ده جفت باز تشکیل شده‌اند. در حالی که برخی دیگر طویلتر بوده و مشخصات پالیندروم کامل را ندارند، بدین معنی که یک یا چند نوکلئوتید غیرمربوط در بین جفت بازهای پالیندروم قرار می‌گیرند و یا ممکن است بین دو قسمت توالی پالیندروم قطعات طویل قرار گیرند. چنانچه قطعه طویلی از DNA بین دو قطعه متقارن پالیندروم قرار گیرد قطعاتی حاصل می‌شوند که به نام عوامل ژنی متحرک خوانده می‌شوند. وجود چنین ردیفهای طویلی که بین دو قسمت پالیندروم قرار گرفته‌اند امکان قطع و قرارگرفتن معکوس ردیف بازهای یک ژن در یک کروموزوم را بوجود می‌آورند.
بسیاری از پالیندروم های معکوس جایگاه تشخیصی برای پروتئین‌های مولتی‌مری که به DNA متصل می‌شوند هستند.
| پورین Pu= و پیریمیدین Py= در کلیه قطعات فوق انتهای زنجیره بالایی در سمت چپ قرار دارد |
پایداری بوجود آورد که در آنها توالیهای مکمل هر رشته با یکدیگر جفت شده و اشکال سنجاق سری ایجاد کرده باشند. اشکال فوق از محور مارپیچ مضاعف به سمت خارج امتداد می‌یابند. حلقه‌های سنجاق‌سری قسمتی از فشار ناشی از ابرمارپیچ بودن DNA را کاسته و ضمناً می توانند جایگاه تشخیصی برای بسیاری از پروتئین‌های اختصاصی محسوب شوند.
به هر حال قسمتهایی از مولکول RNA که از پالیندروم رونویسی شده‌اند نیز حلقه‌های سنجاقی شکل تشکیل می‌دهند که پایداری آرایش آنها به درجه کامل بودن تقارن پالیندروم بستگی دارد. در نتیجه ممکن است علت وجودی بعضی از پالیندروم‌ها تراکم ساختمانی محصول RNA تک‌رشته‌ای آنها باشد.
امروزه برای ذخیره اطلاعات مربوط به توالی نوکلئوتیدهای DNA از کامیپوتر استفاده می‌شود. اطلاعات به دست آمده از ژل مستقیماً به حافظه کامپیوتر منتقل می‌شوند و نیازی به دوباره نویسی توالی فوق بر روی کاغذ نیست چرا که ممکن است در حین نوشتن اشتباهی رخ دهد. با داشتن اطلاعات لازم در کامپیوتر میتوان در جستجوی ردیفهای تشخیص آنزیم‌های محدودکننده بود و یا نقاط شروع و ختم بیوسنتز RNA را مشخص کرد. همچنین حضور پالیندروم‌های معکوس، توالیهایی که توان تشکیل Z_DNA را دارند(توالیهای متناوب پورین – پیریمیدین) و توالیهایی که حاوی اطلاعات خاصی در مورد فعالیت بیولژیک سلول هستند را میتوان با استفاده از کامپیوتر مشخص کرد.
بکارگیری کامپیوتر، سرعت تعیین توالی DNA را افزایش داده است. با این حال تعیین نقشه محدودکننده ، از تعیین توالی DNA وقت گیرتر است. برای تعیین نقشه محدودکننده کروموزوم باید ترتیب قرار گرفتن قطعات DNA در کنار یکدیگر مشخص شود. به این منظور یک کروموزوم هر بار به وسیله یک آنزیم محدودکننده معین قطعه‌قطعه می‌گردد و بعد از تعیین توالی قطعات فوق، کامپیوتر ردیف قسمتهایی که بر هم منطبق می‌شوند را شناسایی می‌کند و بدین ترتیب نحوه قرار گرفتن قطعات DNA مشخص می‌شود. امروزه با بکارگیری روش دی‌دزاکسی و با استفاده از فاژ این عمل سریعتر صورت می‌گیرد.
| روش تعیین توالی DNA به کمک فاژ . ابتدا قطعه DNAای که به وسیله آنزیم محدودکننده EcoRI بریده شده است در مولکول DNA تک‌رشته‌ای قرار داده و تکثیر می‌شود. با استفاده از قطعه پرایمری که مکمل قسمتی از مولکول است که درست مجاور محل قرار گرفتن DNA مورد نظر می‌باشد و با استفاده از روش سنگر میتوان توالی DNA را تعیین نمود. |
روش کار بدین ترتیب است که ابتدا قطعات DNA حاصل از آنزیم‌های محدودکننده را در فاژ قرار دادهو سپس فاژ فوق تکثیرمی‌شود. با استفاده از پرایمریکه مکمل قطعه‌ای است که درست قبل از ناحیه قرار گرفتن DNA بیگانه وجود دارد، می توان با استفاده از روش دی‌دزاکسی توالی فوق را تعیین کرد. با این روش سرعت تعیین توالی قطعات بزرگ DNA به طور غیرقابل تصوری افزایش یافته است و تعیین توالی کروموزوم‌های ویروسی که حاوی حدود جفت باز هستند با این روش در حال انجام است و توالی کروموزوم کلی‌باسی در آینده نزدیک به اتمام خواهد رسید. اگر چه کروموزوم سلولهای مهره‌داران بسیار طویلتر از کروموزوم ویروس یا باکتری است، با این حال توالی قسمتهای مهمی از کروموزوم‌های سلولهای فوق در شرف تعیین است.
توالی پالیندرومی حدود یک چهارم از یوکروماتین موجود در کروموزوم تعیین کنندۀ جنسیت را تشکیل می دهند. تعداد بسیاری از ژنهای مختص به مردان در این ناحیۀ پالیندرومی قرار دارد و بازوهای این توالی ها حدود 97/99 درصد با هم یکسان می باشند. درجۀ بالای یکسان بودن توالی ها در داخل بازوها می توان تأیید کننده این مطلب باشد که حدود صد هزار سال پیش این کروموزوم در چنین توالی هایی دچار مضاعف شدگی شده است. با استفاده از مقایسۀ توالی ها در میمون های بزرگ و انسان می توان به این نتیجه رسید که حداقل 6 عدد از این 8 توالی قبل از اشتقاق انسان از شامپانزه وجود داشته است بازوهای این توالی های پالیندرومی احتملاً در فرآیند درگیر بوده است و جفت شدن بازوها باعث عملی شدن این رویداد شده است. تجزیه و تحلیل تنوع توالی های پالیندرومی شاهدی برای وجود این فرآیند در جمعیت های انسانی در زمان حال می باشد و نتیجه گرفته شده است که در طول تکامل در هر نوزاد پسر متولد شده در انسان به طور میانگین 600 نوکلئوتید دچار چنین رویدادی می شوند، که نقش مهمی در تکامل خانواده های چند کپی در بیضه دارد.
بازوها در هر توالی با استفاده از یک فاصله گذار جدا شده است. طول فاصله گذارها متفاوت و از 2 تا 170 کیلو باز گزارش شده است. 15 خانواد ژنی در توالی های پالیندورمی معرفی شده است همۀ این خانواده های ژنی در بیضه بیان می شوند. شبیه به بازوهای پالیندرومی که این خانواده های ژنی درآنها قرار دارند ژنها نیز اشتقاق زیادی از هم نداشته اند و بین کپی های موجود در یک خانواده ژنی تفاوت بسیار اندکی می باشد.
