كوزميد

بدايةً، كان كولينز وهون هما أول من وصفا الكوزميد في عام 1978 على أنه نوعاً من البلازميد (الذي يُستعمل غالباً كناقل وراثي في عملية الاستنساخ) يشتمل على سلاسل الكروموسومات، والتي تمثل سلاسل الحمض النووي (دنا) من عاثية لامدا . ونلاحظ أن الكوزميدات تُستعمل لبناء المكتبات الوراثية (en – Library (biology). ونتناول فيما يلي مزيدًا من التفاصيل.

وفي السياق ذاته، هذا وللكوزميدات القدرة على حمل ما بين 37 و 52 زوجاً قاعدياً، في حين لا تكون البلازميدات العادية قادرة على حمل سوى 1- 12 زوجاً قاعدياً. فهي قادرة على التنسخ مثل البلازميدات لو كان لها أصلٌ مناسبٌ للتنسخ: فمثلًا SV40 ori في خلايا الثدييات، ColE1 ori لتنسخ الحمض النووي (دنا) مزدوج الضفيرة أو f1 ori لتنسخ الحمض النووي (دنا) أحادي الضفيرة في بدائيات النوى. كما أنها غالباً ما تحتوى مورثاً (جيناً) للانتقاء مثل مقاومة المضادات الحيوية، ومن ثم يمكن تحديد الخلايا الناقلة للعدوى من خلال التصفيح أو التبسيط على وسيطٍ يحتوي على مضادٍ حيويٍ. إلا أن تلك الخلايا التي لا تستعمر الكوزميد لن تكون قادرةً على النمو.

في هذا الإطار، و على عكس البلازميدات، يمكن حزم الكوزميدات في قفيصات عاثية، والتي تسمح بانتقال المورثات الأجنبية الغريبة إلى داخل أو بين الخلايا عبر عملية تنبيغٍ (transduction). كما تصبح البلازميدات غير مسمتقرة بعد دمج كمٍ معينٍ من الدنا داخلها، وذلك بسبب أن حجمها المتزايد يكون أكثر توصيلاً للتأشيب الجيني. وللتغلب على تلك الظاهرة، يتم استخدام تنبيغ العاثيات بدلاً من ذلك. ويمكن تحقيق ذلك بواسطة النهايات المتماسكة (cohesive ends)، والمعروفة كذلك بمواقع cos. وبهذه الطريقة، تصبح الكوزميدات شبيهة لاستخدام عاثية لامبدا كناقل، إلا أنه تم إلغاء وفقط كل جينات لامبدا باستثناء تسلسل cos.

من جهة ثانية، و تقدر سلاسل cos بـ ~200 زوجاً قاعدياً طولاً والتي تعتبر ضرورية لعملية الحزم (packaging). هذا إلى جانب أنها تشتمل على موقع cosN حيث يتم رصد الدنا في كل ضفيرة، بغض النظر عن كونها 12 زوجاً قاعدياً، بواسطة الترميناز (terminase). وهذا يتسبب في أن يصبح الكوزميد الدائري خطي ذو نهايتين لزجتين أو متماسكتين لاصقتين للإثني عشر زوجاً قاعدياً. حيث يجب أن يكون الحمض النووي (الدنا) خطياً ليتناسب ضمن رأس العاثية. هذا ويمسك cosB بالترميناز في أثناء رصد وفصل الضفائر. في حين يُمسك الترميناز بموقع cosQ الخاص بالكوزميد التالي (بسبب أن عملية تكرار الدائرة الدوارة غالباً ما تُسفِر عن متسلسلات خطية (concatemer))، وذلك كله بعد أن يتم حزم الكوزميد السابق، لمنع التدهور أو التفسخ بواسطة صورة الديوكسي ريبونيوكلياز (deoxyribonuclease) الخلوية.