ما هو الـ dna ومم يتكون وما التركيب الكيميائي له وأهميته للبقاء؟

ما هو الـ dna ومم يتكون وما التركيب الكيميائي له وأهميته للبقاء؟

يعرف الـ   بالعربية على أنه المنزوع الأكسجين (DeoxyriboNucleic Acid ) أو حمض الديوكسي ريبونيوكليك
أو الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين أو الحمض النووي الصبغي، وهو من أحد الأسباب المهمة لبقاء
جميع الكائنات الحية وفي هذا المقال نعرض لكم العديد من المعلومات الهامة عنه.

تعريف الـ dna

  • الـ dna  هو عبارة عن مجموعات كبيرة متكررة من الأحماض النووية تتشكل فى هيئة سلسلتين طويلتين حلزونيتين
    من الجزئيات وتربط بين السلسلتين أحماض نووية مثل تدرجات السلم.
  • يعتبر الـ dna  عماد الكائن الحي وأساس وجوده على وجه الأرض.
  • يستطيع الـ dna  أن يقوم بتكرير نفسه أى أنه يستطيع أن يصنع مثيلًا له يحتوي على جميع المعلومات الجينية،
    والتى تقوم بوصف التطور البيولوجي للكائنات الحية ومعظم الفيروسات أيضًا.
  • ومن الجدير بالذكر أنه يحتوي على المعلومات الورائية اللازمة لتكوين الجنين و
    تكوين جميع أعضاءه سواء فى الرحم أو البيضة أو حتى النبات، ومن هنا تعود أهميته لوجود جميع الكائنات الحية.
  • كما أنه يعتبر وسيلة التخزين طويلة الأمد لحمل المعلومات الورائية وهذه تعتبر الوظيفة الرئيسية لجزئيات حمض الـ dna من خلال جزيئاته، حيث يمكن الحصول على المعلومات التى تلزم لبناء البروتينات و الحمض الريبى النووي
    أو ما يسمى بـ RNA، كما تسمى الأجزاء المخصصه لحمل المعلومات الوراثية والتى يمكن ترجمتها لبروتينات
    “بالمورثات أو الجينات “.

يعتبر الحمض النووي جزئ رقيق وطويل يتكون من جزيئات تسمى النوكليوتيدات
و هناك أربع أنواع مختلفة من النوليوتيدات و عادةً ما يتم اختصار أسمائهم بالحروف الأولى منهم :

  •  (ادينين – A- adenine)
  • (ثيمين – T- thymine)
  • (سايتوسين – C – cytosine)
  • (جوانين – G – guanine)

والمسئول عن ربط تلك النوكليوتيدات معًا هو عمود فقري يتكون من الفوسفات وسكر خماسي،
وتسمى أحيانًا تلك النوكليوتيدات ب “القواعد ”

تعريف النوكليوتيدات :  هي وحدة أساسية في بناء (DNA)  الحمض النووي ريبوزي منقوص الأكسجين
والحمض النووي الريبوزي، فهي تعتبر بمثابة الحروف الأساسية التي تكتب بها الجينات
والتي تنقل أوصاف الطفل أو الجنين من الأباء و الأمهات، ولهذا نسمي الجينات بالعربية موروثة.
و تقوم النيوكليوتيدات أيضًا بعمل آخر  في عملية تأشير الخلية، أي عملية استبدال الإشارات بين خلايا الجسم كله
كما تقوم النوكليوتيدات بدور هام في عمليات الأيض أو التمثيل الغذائي.

الـ DNA في جسم الانسان

  • يتواجد فى جسم الكائن الحي على شكل زوج من الجزيئات مشدود لبعضه بشدة،
    يلتف هذان الجزيئان حول بعضهما على شكل لولب مزدوج يحتوي النوكليوتيد على كل من الوحدة الأساسية للجزيء
    (و التي تتضمن تماسك السلسلة) وقاعدة نووية (وهي التي تتفاعل مع الشريط الآخر في اللولب).
  • القاعدة النووية المرتبطة بسكر تسمى نيوكليوسيد أما القاعدة المرتبطة بسكر ومجموعة من الفوسفات
    أو أكثر تسمى نوكليوتيد، والبوليمر المتكون من عدة نوكليوتيدات مترابطة يسمى عديد النوكليوتيد.

شفرة ال DNA

  • شفرة الحمض النووي تتكون من حروف أو رسائل مختلفة موجودة في (النوكليوتيدات).
    وتقوم الخلية بقراءة التعليمات التي تظهر على الحمض النووي من الحروف المختلفة
    و هذه هي (التعليمات). كل 3 حروف يتكون منها كلمة تسمى (كودون).
  • وسلسلة الكودونات قد تبدو مثل هذا الشكل: ATC TGA GGA AAT GAC CAG
  • وبالرغم من وجود أربعة حروف مختلفة فقط، فإن جزيئات الحمض النووي تتكون من آلاف الحروف،
    وهذا ما يسمح بحدوث مليارات من التركيبات المختلفة.

ما هي الجينات؟

  • الجينات هي قسم من الحمض النووي الريبوزي منقوص الأوكسجين DNA،
    وهي المسؤولة عن العديد من المهام مثل صنع البروتينات، وتشكل جدائل الحمض النووي الطويلة مع الكثير من الجينات الصبغيات، حيث توجد جزيئات الحمض النووي DNA في الصبغيات وتتوضع هذه الصبغيات داخل نواة الخلية.
  • والصبغي هو جزيء مفرد طويل من الحمض النووي DNA ويحتوي هذا الحمض على معلومات وراثية مهمة.

  • على الرغم من أن الحمض النووي يكون شكله يشبه السلاسل الطويلة وتكون رقيقة جدًا
    وذلك أثناء النظر إليه تحت المِجهر ( الميكروسكوب ) ولكن تبين أن الحمض النووي له شكل مُحدَّد،
    و هذا الشكل يُسمى ب (الحلزون المزدوج).
  • نجد في خارج الحلزون المزدوج (العمود الفقري) الذي يربط الحمض النووي مع بعضه.
  • حيث توجد مجموعتين من (العمود الفقري) الملتويتان معًا، وتوجد (النوكليوتيدات)
    بين العمود الفقري ويُرمَز إليها بـ الحروف التالية A، T، C، G.
  • ومن الجدير بالذكر أن(النوكليوتيدات) المختلفة ترتبط بـ كل عمود فقري،
    ثم ترتبط بـ (نوكليوتيدات) آخرى في المنتصف.
  • كما أن المجموعات المتشابهة فقط من (النوكليوتيدات) هي التي يُمكنها أن تتناسب و تتناسق مع بعضها،
    فهي مثل لعبة البازل أو (تركيب المكعبات): حيث يرتبط A فقط مع T و يرتبط G فقط مع C.
ما هي آلية تضاعف الحمض النووي؟

تقوم الخلايا الحية لكي تستطيع أن تحافظ على الاستمرار فى القيام بوظائفها بدرجة عالية من الدقة من جيل
إلى آخر بمضاعفة المعلومات الورائية الموجودة و المخزنة فى جزئ ال DNA،
و هو الذى يعمل على تكوين الكروموسوم، حيث يتم ذلك من خلال الطور البيني الذى يسبق عملية الانقسام
من أجل أن يتم إنتاج خلايا جديدة.

ما هي شروط تضاعفه؟
  • أن يكون جزيء الـ (DNA) الذي يلزم مضاعفته حامل نفس المعلومات الوراثية.
  • تواجد كميات كافية من النيوكليوتيدات الأربعة المختلفة الداخلة في تركيب الحمض النووي.
  • وجود إنزيم التضاعف المعروف باسم (إنزيم البلمرة)، إلى جانب بعض الإنزيمات والبروتينات الأخرى
    التي تلزم لإتمام العملية.
خطوات تضاعف ال DNA
  • تحدث عملية انفصال لسلسلتيّ جزيء (DNA) عن بعضهما البعض تدريجيًا
    وذلك بسبب تكسير الروابط الهيدروجينية التي تربط القواعد النيتروجينية مع بعضها البعض
    فتتحوّل بعد ذلك إلى مجموعةٍ من السلاسل الأحادية ( المنفردة ) ابتداءً من نقطةٍ معينةٍ،
    ويحدث الانشطار  طوليًا إلى نهاية السلسلة.
  • ثم من بعد ذلك يتم ارتباط إنزيم التضاعف مع السلسلة الأحادية التى تكونت
    و ذلك بوضع النيوكليوتيدات في شكل مرتب جدًا بالاعتماد على ترتيب القواعد النيتروجينية.
  • يحدث تضاعف للسلسلتين الأحاديتين في نفس التوقيت، وبنفس السرعة أيضًا
    لينتج من ذلك جزيئين كاملين من حمض ال (DNA)، بحيث يحتوي كلٌّ منهما على سلسلتين،
    الأولى قديمة و الثانية جديدة.
  • ثم ترتبط الهستونات الأصلية والجديدة مع الجزيئين من الـ (DNA)؛ لتكوين كروموسوماتت، يتمّ تكثيفها في النواة.
حقائق عن الحمض النووي
  • يتشابه حوالي 99.9 % من الحمض النووي لكل شخص على هذا الكوكب
    و يختلف 0.1 % من  شخص للآخر وهذا ما يجعلنا جميعًا نتميز ونختلف عن بعضنا البعض.
  • في عام 1953 تم اكتشاف الهيكل الحلزوني المزدوج للحمض النووي بواسطة الدكتور جيمس واتسون
    وفرانسيس كريك.
  • صرحت بعض الدراسات أننا إذا قمنا بتفكيك جميع جزيئات الحمض النووي في الجسم،
    ثم قمنا بمدها بشكل مستقيم فإنها سوف تمتد إلى الشمس و تعود عدة مرات.
  • يتم ترتيب الحمض النووي DNA في هياكل تُسمى (الكروموسومات) داخل ( الخلية ).
  • فى عام 1869 تم (عزل) و تعريف الحمض النووي على أنه جزيء منفصل لأول مرة بواسطة عالِم الأحياء السويسري فريدريك ميسشر.

 

مواضيع قد تعجبك