الأمراض الوراثية

ما هو تعريف ال DNA؟

ما وظيفة الـ dna ؟

ما هو تعريف الـ DNA؟ما وظيفة الـ dna ؟ أين يوجد DNA في الإنسان؟ لماذا سمي ال DNA بهذا الاسم؟ ما هي خصائص ال DNA؟ ما وظيفة الحمض النووي DNA ؟ كيف يتم عمل تحليل DNA

الحمض النووي (DNA) , الحمض النووي الرايبوزي المنقوص الأكسجين (دي أن أي DNA)

ما هو الحمض النووي؟

الحمض النووي ، أو الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين ، هو المادة الوراثية في البشر وجميع الكائنات الحية الأخرى تقريبًا. تقريبًا كل خلية في جسم الإنسان لها نفس الحمض النووي. يقع معظم الحمض النووي في نواة الخلية (حيث يطلق عليه DNA النووي) ، ولكن يمكن أيضًا العثور على كمية صغيرة من الحمض النووي في الميتوكوندريا (حيث يطلق عليه DNA الميتوكوندريا أو mtDNA).

اضغط على رمز : لمشاهدة الصور

الميتوكوندريا هي هياكل داخل الخلايا تقوم بتحويل الطاقة من الغذاء إلى شكل يمكن للخلايا أن تستخدمه.

يتم تخزين المعلومات الموجودة في الحمض النووي كرمز مكون من أربع قواعد كيميائية: الأدينين (A) ، والجوانين (G) ، والسيتوزين (C) ، والثايمين (T). يتكون الحمض النووي البشري من حوالي 3 مليارات قاعدة ، وأكثر من 99 في المائة من هذه القواعد هي نفسها في جميع الناس. يحدد ترتيب أو تسلسل هذه القواعد المعلومات المتاحة لبناء كائن حي والحفاظ عليه ، على غرار الطريقة التي تظهر بها حروف الأبجدية بترتيب معين لتكوين الكلمات والجمل.

تتزاوج قواعد الحمض النووي مع بعضها البعض ، A مع T و C مع G ، لتشكيل وحدات تسمى أزواج القاعدة. ترتبط كل قاعدة أيضًا بجزيء السكر وجزيء الفوسفات.

معا ، القاعدة والسكر والفوسفات تسمى نوكليوتيد.

يتم ترتيب النيوكليوتيدات في خيطين طويلين يشكلان حلزونيًا يسمى الحلزون المزدوج. يشبه هيكل اللولب المزدوج سلمًا إلى حد ما ، حيث تشكل أزواج القاعدة درجات السلم وجزيئات السكر والفوسفات تشكل الأجزاء الجانبية العمودية للسلم.

من الخصائص المهمة للحمض النووي أنه يمكن أن يتكاثر أو يصنع نسخًا منه.

يمكن أن يعمل كل خيط من الحمض النووي في الحلزون المزدوج كنمط لتكرار تسلسل القواعد. هذا أمر بالغ الأهمية عندما تنقسم الخلايا لأن كل خلية جديدة تحتاج إلى نسخة دقيقة من الحمض النووي الموجود في الخلية القديمة.

الحمض النووي هو حلزون مزدوج يتكون من أزواج قاعدية متصلة بالعمود الفقري للسكر والفوسفات.

يتكون الحمض النووي من أزواج قاعدية وعمود فقري من فوسفات السكر.

الحمض النووي للميتوكوندريا mtDNA

الميتوكوندريا هي هياكل داخل الخلايا تقوم بتحويل الطاقة من الغذاء إلى شكل يمكن للخلايا أن تستخدمه.

تحتوي كل خلية على مئات إلى آلاف الميتوكوندريا ، والتي توجد في السائل المحيط بالنواة (السيتوبلازم). على الرغم من أن معظم الحمض النووي يتم تعبئته في كروموسومات داخل النواة ، فإن الميتوكوندريا لديها أيضًا كمية صغيرة من الحمض النووي الخاص بها. تُعرف هذه المادة الجينية باسم DNA الميتوكوندريا أو mtDNA. في البشر ، يمتد الحمض النووي للميتوكوندريا على حوالي 16500 لبنة بناء DNA (أزواج قاعدية) ، وهو ما يمثل جزءًا صغيرًا من إجمالي الحمض النووي في الخلايا.

يحتوي الحمض النووي للميتوكوندريا على 37 جينًا ، وكلها ضرورية لوظيفة الميتوكوندريا الطبيعية. يوفر ثلاثة عشر من هذه الجينات تعليمات لصنع الإنزيمات المشاركة في الفسفرة المؤكسدة. الفسفرة المؤكسدة هي عملية تستخدم الأكسجين والسكريات البسيطة لإنتاج أدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP) ، وهو مصدر الطاقة الرئيسي للخلية. توفر الجينات المتبقية تعليمات لصنع جزيئات تسمى نقل الحمض النووي الريبي (الحمض النووي الريبي) والحمض النووي الريبوزي (الرنا الريباسي) ، وهما أبناء عمومة كيميائيان للحمض النووي. تساعد هذه الأنواع من الحمض النووي الريبي في تجميع كتل بناء البروتين (الأحماض الأمينية) في بروتينات عاملة.

ما هو الحمض النووي DNA غير المشفر؟

يتكون حوالي 1 في المائة فقط من الحمض النووي من جينات مشفرة للبروتين. ال 99 بالمائة الأخرى غير مشفرة.

لا يوفر الحمض النووي غير المشفر تعليمات لصنع البروتينات.

اعتقد العلماء ذات مرة أن الحمض النووي غير المشفر هو “خردة” ، بدون غرض معروف. ومع ذلك ، أصبح من الواضح أن بعضًا منها على الأقل جزء لا يتجزأ من وظيفة الخلايا ، لا سيما التحكم في نشاط الجينات. على سبيل المثال ، يحتوي الحمض النووي غير المشفر على تسلسلات تعمل كعناصر تنظيمية ، تحدد متى وأين يتم تشغيل الجينات وإيقاف تشغيلها. توفر هذه العناصر مواقع للبروتينات المتخصصة (تسمى عوامل النسخ) لربط (ربط) وإما تنشيط أو قمع العملية التي يتم من خلالها تحويل المعلومات من الجينات إلى بروتينات (النسخ). يحتوي الحمض النووي غير المشفر على أنواع عديدة من العناصر التنظيمية:

  • توفر المروجين مواقع ربط لآلات البروتين التي تقوم بالنسخ. عادة ما يتم العثور على المحفزات قبل الجين الموجود على حبلا الحمض النووي.
  • توفر المعززات مواقع ربط للبروتينات التي تساعد في تنشيط النسخ. يمكن العثور على المعززات على شريط الحمض النووي قبل أو بعد الجين الذي يتحكمون فيه ، وأحيانًا يكون بعيدًا.
  • توفر كاتمات الصوت مواقع ربط للبروتينات التي تمنع النسخ. مثل المعززات ، يمكن العثور على كاتمات الصوت قبل أو بعد الجين الذي تتحكم فيه ويمكن أن تكون بعيدة بعض الشيء على خيط الحمض النووي.
  • توفر العوازل مواقع ربط للبروتينات التي تتحكم في النسخ بعدة طرق. يمنع البعض المعززات من المساعدة في النسخ (عوازل مانع محسن). يمنع البعض الآخر التغييرات الهيكلية في الحمض النووي التي تثبط نشاط الجين (عوازل الحاجز). يمكن أن تعمل بعض العوازل كمانع محسن وحاجز.

توفر مناطق أخرى من الحمض النووي غير المشفر تعليمات لتكوين أنواع معينة من جزيئات الحمض النووي الريبي. RNA هو ابن عم كيميائي للحمض النووي. تتضمن أمثلة جزيئات الحمض النووي الريبي المتخصصة التي يتم إنتاجها من الحمض النووي غير المشفر ، نقل الحمض النووي الريبي (الحمض النووي الريبي) والرنا الريباسي (الرنا الريباسي) ، والتي تساعد في تجميع كتل بناء البروتين (الأحماض الأمينية) في سلسلة تشكل بروتينًا ؛ microRNAs (miRNAs) ، وهي أطوال قصيرة من الحمض النووي الريبي (RNA) تعيق عملية إنتاج البروتين ؛ و RNAs الطويلة غير المشفرة (lncRNAs) ، وهي أطوال أطول من الحمض النووي الريبي (RNA) التي لها أدوار متنوعة في تنظيم نشاط الجينات.

بعض العناصر الهيكلية للكروموسومات هي أيضًا جزء من الحمض النووي غير المشفر. على سبيل المثال ، تشكل تسلسلات الحمض النووي المتكررة غير المشفرة في نهايات الكروموسومات التيلوميرات . تحمي التيلوميرات أطراف الكروموسومات من التدهور أثناء نسخ المادة الوراثية. تشكل تسلسلات الحمض النووي المتكررة غير المشفرة أيضًا الحمض النووي الساتلي ، والذي يعد جزءًا من العناصر الهيكلية الأخرى. الحمض النووي الساتلي هو أساس السنترومير ، وهو نقطة انقباض زوج الكروموسوم على شكل X. يشكل الحمض النووي للأقمار الصناعية أيضًا كروماتين مغاير ، وهو عبارة عن دنا معبأ بكثافة وهو مهم للتحكم في نشاط الجينات والحفاظ على بنية الكروموسومات.

توجد بعض مناطق الحمض النووي غير المشفرة ، والتي تسمى الإنترونات ، داخل جينات ترميز البروتين ولكن تتم إزالتها قبل صنع البروتين. يمكن أن توجد العناصر التنظيمية ، مثل المعززات ، في الإنترونات. توجد مناطق أخرى غير مشفرة بين الجينات وتعرف بالمناطق الجينية.

إن هوية العناصر التنظيمية والمناطق الوظيفية الأخرى في الحمض النووي غير المشفر ليست مفهومة تمامًا. يعمل الباحثون على فهم موقع ودور هذه المكونات الجينية.

يمكنك مشاهدة الفيديو التالي حول الـ DNA :

المصدر :National Library of Medicine – آخر تحديث : 26/06/2022

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.

زر الذهاب إلى الأعلى