الحمض النووي

محتويات

١ مقدمة
٢ الخصائص
٣ التحويل الجيني
٤ وظائف بيولوجية
٬ المرجع

١ مقدمة

الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين أو حمض الديوكسي ريبونيوكليك أو الحمض النووي الصبغي واختصارًا هو جزيء ضخم يتواجد داخل خلايا كل الكائنات الحية والعديد من الفيروسات ويحتوي على المعلومات الوراثية التي تسمح بعمل وتكاثر وتطور هذه الكائنات، الدنا والحمض النووي الريبوزي عبارة عن أحماض نووية تُشكِّل إلى جانب كل من

٢ الخصائص:

الدنا عبارة عن بوليمر طويل مكون من وحدات متكررة تسمى نوكليوتيدات، بُنية الدنا ديناميكية على طول امتدادها، كونها قادرة على الالتفاف إلى حلقات ضيقة وأشكال أخرى. في كل الأصناف يتكون الدنا من سلسلتين لولبيتين مرتبطتين بعضهما البعض بواسطة روابط هيدروجينية، كلا السلسلتان ملتفتان حول نفس المحور ولهما نفس طول السن الولبي 34 أنغستروم (3,4 نانومتر) والقطر 10 أنغستروم (1 نانومتر). تبعا لدراسة أخرى تم فيها القياس في محلول مختلف، وُجِد أن عرض سلسلة الدنا من 22 إلى 26 أنغستروم (2,2-2,6 نانومتر) وطول نوكليوتيدة واحدة 3,3 أنغستروم (0,33 نانومتر)، رغم أن وحدة النوكليوتيد المتكررة صغيرة جدا إلا أن بوليمرات الدنـا يمكن أن تكون كبيرة جدا وتحوي ملايين أو مئات الملايين من النوكليوتيدات، مثلا:/ الدنا في أكبر كروموسوم بشري الكروموسوم 1 يتكون مما يقارب 220 مليون زوج قاعدي وسيبلغ طوله 85 ملم لو تمت إطالته. لا يتواجد الدنا عـادة في الكائنات الحية على شكل جزيء واحد، وإنما زوج من الجزيئات مشدود لبعضه بشدة، تلتف هاتين السلسلتين الطويلتين حول بعضهما البعض على شكل لولب مزدوج، يحتوي النوكليوتيد على كل من العمود الفقري للجزيء (الذي يضمن تماسك السلسلة) وقاعدة نووية (التي تترابط مع قاعدة في الشريط الآخر باللولب)./القاعدة النووية المرتبطة بسكر تسمى نيوكليوسيد والقاعدة المرتبطة بسكر ومجموعة من الفوسفات أو أكثر تسمى نوكليوتيد./البوليمر المتكون من عدة نوكليوتيدات مترابطة يسمى عديد النوكليوتيد. يتكون العمود الفقري للدنا من سكر وفوسفات، السكر في الدنا هو ريبوز منقوص الأكسجين وهو بنتوز (سكر يحتوي على خمس ذرات كربون)، ترتبط جزيئات السكر ببعضها بواسطة مجموعات فوسفات والتي تشكل روابط فوسفات ثنائية الأستر بين الذرة الثالثة والخامسة لحلقتي سكر متجاورتين./هذه الروابط اللامتناظرة تعني أن لسلسلة الدنا اتجاه، وفي اللولب المزدوج اتجاه النوكليوتيدات في أحد السلسلتين مضاد للاتجاه في السلسلة الأخرى وهذا يعني أن السلسلتين مضادتا التوازي، نهايتا سلسلتا الدنا اللامتناظرتين يقال بأن لها اتجاهية خمسة فتحة (5 ) وثلاثة فتحة (3 ) حيث تحتوي النهاية 5 على مجموعة فوسفات طرفية والنهاية 3 على مجموعة هيدروكسيل طرفية، أحد الفروق الكبيرة بين الدنا والرنا هو السكر ففي الرنا يحل مكان الريبوز منقوص الأكسجين بنتوز وهو الريبوز. يستقر اللولب المزدوج للدنا أساسا بواسطة قوتين:/ الروابط الهيدروجينية بين النوكليوتيدات وتفاعلات التراص بين القواعد النووية العطرية. ، في الوسط المائي للخلية روابط باي (π) المترافقة لقواعد النوكليوتيدات تتراص عموديا مع محور جزيء الدنا مقللة تفاعلاتها مع غلاف التميّه./القواعد الأربعة المكونة للدنا هي أدينين (A)، سايتوسين (C)، غوانين (G) والثايمين (T)، وترتبط هذه القواعد بـ سكر-فوسفات لتشكل نوكليوتيدات كاملة (الصور بالأسفل)، يرتبط الأدينين مع الثايمين والغوانين مع سايتوسين ويمثلان بالزوج القاعدي A-T والزوج القاعدي G-C.

٣ التحويل الجيني:

يتم في التحويل الجيني نسخ قسم من المادة الوراثية من كروموسوم إلى آخر دون أن يطرأ تغيير على الكروموسوم المتبرع./يحدث التحويل الجيني بتواتر عالي في الموقع الفعلي لعملية إعادة التركيب خلال الانقسام المنصف./إنها عملية يتم من خلالها نسخ تسلسل لولب الحمض النووي (الذي لا يطرأ عليه أي تغيير) إلى لولب آخر وهو الذي يطرأ تغيير على تسلسله./غالباً ما يتم دراسة التحويل الجيني ضمن إطار التقاطعات الفطرية حيث يتم مراقبة النواتج الأربعة للانقسام المنصف بسهولة./يمكن تمييز أحداث التحويل الجيني على أنها انحرافات في الانقسام المنصف الفردي عن نمط الفصل 2:/ 2 العادي (مثل نمط 3

٤ وظائف بيولوجية:

عادة ما يكون الدنا على شكل صبغيات خطية عند حقيقيات النوى وصبغيات دائرية عند بدائيات النوى ومجموع الصبغيات في خلية واحدة يشكل الجينوم، يحتوي جينوم الإنسان على ما يقارب 3 مليارات زوج قاعدي منتظمة في 46 صبغيا.[112] المعلومات المحمولة في الدنا موجودة في تسلسلات قطع منه تسمى الجينات، يتم تناقل المعلومة الوراثية في الجينات عبر ترابط قاعدي متكامل مثلا:/ حين تستخدم الخلية المعلومة الموجودة في الجين يتم نسخ تسلسل الدنا إلى تسلسل رنا مكمل عبر التجاذب بين الدنا والنوكليوتيدات الصحيحة للرنا، وتستخدم هذه النسخة -عادة- لاصطناع تسلسل بروتين مماثل عبر عملية تسمى الترجمة والتي تعتمد على نفس التجاذب بين نوكليوتيدات الرنا، ومن جهة أخرى يمكن للخلية نسخ معلوماتها الوراثية خلال عملية تسمى تضاعف الدنا، تفاصيل هذه العمليات ستذكر في العناوين التالية وسيكون التركيز في العوان التالي على التفاعلات بين الدنا والجزيئات الأخرى التي تتدخل في وظائف الجينوم.