المحتوى
حمض الديوكسي ريبونوكلييك - المعروف باسم الحمض النووي - هو الشفرة الوراثية المدرجة في خلية جميع الكائنات الحية. يحتوي الحمض النووي ، الموجود بشكل عام في نواة الخلايا ، على معلومات تسمح بالتطور الجيد وعمل جميع أجزاء الجسم. يسمح هيكل الحمض النووي الفريد بنسخ المعلومات الوراثية ونقلها بدقة إلى نسلها.
تاريخ
في عام 1869 ، اكتشف الطبيب السويسري فريدريش ميشر وجود الحمض النووي ، الذي أطلق عليه اسم "النواة". في وقت لاحق ، قرر الباحثون أن الحمض النووي يتكون من النيوكليوتيدات المتصلة التي تم ترتيبها في هيكل منتظم. في عام 1953 ، حدد فرانسيس كريك وجيمس واتسون بدقة بنية الحمض النووي - الحلزون المزدوج مع قواعد النيتروجين المقترنة في منتصفه.
تحديد
يتكون الحمض النووي من شقين ملفوفين كبيرين على شكل حلزون مزدوج. تحتوي كل من سلاسل البوليمرات هذه على النيوكليوتيدات التي تتكون من ثلاثة مكونات: 1. سكر يحتوي على خمسة كربونات (المعروفة باسم deoxyribose) 2. مجموعة الفوسفات 3. قاعدة النيتروجين توجد أربع قواعد نيتروجينية فقط في الحمض النووي: الثيمين ، السيتوزين ، الأدينين و جوانين. ترتبط السكريات والفوسفات في النيوكليوتيدات بإحكام في "الدعم الرئيسي" الذي تتصل به هذه القواعد الأربع ، وتشكل "خطوات" الحلزون المزدوج.
أنواع
الثيمين ، السيتوزين ، الأدينين والجوانين (يشار إليها عادةً باسم T ، C ، A و G) هي الوحدات الأساسية في الكود الوراثي لكل كائن حي. على هذه القواعد وفي الأنماط التي يتم تنظيمها بها في عمود الحمض النووي ، يتم احتواء جميع المعلومات الخاصة بوظيفة الكائن الحي. يمكن تقسيم هذه القواعد إلى مجموعتين: البيريميدين والبيورينات. ثيمين وسيتوزين هما بيريميدين وتشكلان جزيئات على شكل حلقة بست زوايا. الأدينين والجوانيين عبارة عن بيورينز ويتكونان من حلقة مع خمس زوايا متصلة بحلقة بستة. بسبب اختلاف حجمها ، لا يمكن ربط البيورينات A و G إلا ببعضهما البعض. وبالمثل ، لا يمكن للبيريميدين ، T و C ، أن يرتبطا ببعضهما البعض. خلال طول بنية الحلزون المزدوج ، يتم إقران A مع T و C متصل بـ G.
معنى
بساطة الاقتران بين القواعد النيتروجينية - مطابقة فقط مع T ؛ C فقط مع G - يجعل تكرار جزيء الحمض النووي بسيطًا نسبيًا. يؤدي إنزيم helicase إلى فك هيكل اللولب المزدوج. يوجد إنزيم آخر ، هو DNA polymerase ، يقترن كل قاعدة منفصلة حديثًا مع زوجها التكميلي. عند اكتمال النسخ المتماثل ، توجد نسختان متطابقتان من جزيء الحمض النووي الأصلي.
الاعتبارات
على الرغم من أن الحمض النووي جزيء مستقر للغاية ، فإن التعرض لبعض المواد الكيميائية أو الحرارة الشديدة أو الأشعة فوق البنفسجية أو الإشعاع ، يمكن أن يسبب تغييرات في كود الحمض النووي. يستطيع إنزيم بوليميريز الحمض النووي إصلاح المناطق التالفة من الحمض النووي ، وفي معظم الأوقات ، يتم إصلاح التغييرات بنجاح أو في النهاية أنها غير ضارة. ومع ذلك ، في بعض الحالات التي يتم فيها إدراج أو حذف قواعد النيتروجين ، قد تكون ضارة جدًا.