معلومات ثقافية متنوعة

الحمض النووي dna والمعلومات الوراثية

مرحباً بكم زوار بحر المعرفة في هذا المقال سنتحدث عن الحمض النووي dna والمعلومات الوراثية




الحمض النووي dna والمعلومات الوراثية DNA هو اختصار للحمض النووي الريبوزي الذي ينقصه ذرة أكسجين ويطلق عليه أيضًا حمض الديوكسي ريبونيوكليك، وتتكون سلسلة الحمض النووي DNA من ارتباط مجموعة فوسفات في كل نيوكليوتيدة مع سكر الريبوز الذي ينقصه ذرة أكسجين، وتقوم سلسلة القواعد النيتروجينية في جزيء DNA بتشكيل مخزون المعلومات الوراثية، وعندما تترتب هذه السلسلة يطلق عليها اسم الشفرة الوراثية وهي التي تميز الكائنات الحية عن بعضها البعض.

ما هو الحمض النووي DNA؟

  • هو حمض نووي ريبوزي منقوص الأكسجين، وهو عبارة عن جزيء طويل يحتوي على الشفرة الوراثية، التي بدورها تعمل على إعطاء كل شخص صفات وراثية تختلف عن الآخر.
  • وهو عبارة عن المادة الوراثية في البشر، وفي جميع الكائنات الحية الأخرى أيضًا.
  • يتكون الحمض النووي في البشر مما يقرب إلى 3 مليارات قاعدة، وأكثر من 99 في المئة من هذه القواعد متماثلة في جميع البشر.
  • يستمد الابن مادته الوراثية من الآباء، حيث يأخذ نصفها من الأب، والنصف الآخر من الأم.

شاهد أيضًا: ما هو شروط تحليل DNA

إقرأ أيضا:فوائد تخزين الخرشوف | بحر المعرفة

مم يتركب جزئ DNA؟

  • يتكون الحمض النووي من جزيئات تعرف بإسم النيوكليوتيدات.
  • وتحتوي كل نيوكليوتيدة على مجموعة فوسفات، ومجموعة سكر، وقاعدة نيتروجين.
  • يتم تخزين المعلومات في الحمض النووي على شكل رمز يتكون من أربع قواعد ويوجد أربعة أنواع من القواعد النيتروجينية، الأدنين، الجوانين، الثيامين، السيتوسين، وفي العادة يتم اختصار أسمائهم بالحرف الأول منهم فقط.
  • ويتخذ الحمض النووي الريبوزي منقوص الاكسجين شكل التركيب اللولبي المزدوج، وهو يتكون من شرائط طويلة من السكريات المتبادلة مع مجموعات الفوسفات، بجانب القواعد النيتروجينية.

وظيفة الحمض النووي في الجسم

  • يقوم الحمض النووي بإعطاء التعليمات للخلايا حتى تقوم بالوظائف المطلوبة منها.

وظائف أخرى للحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين

  • للحمض النووي استخدامات عديدة في التكنولوجيا، فمثلًا في الهندسة الوراثية يمكن تعديل النباتات والحيوانات جينيًا لتحسين معدل إنتاجها ومقاومتها للأمراض والفيروسات.
  •  وفي علم الأدلة الجنائية فهي تساعد على معرفة الجاني وذلك عن طريق استخلاص الحمض النووي من مسارح الجرائم وإدانة المشتبه بهم كما يمكن القيام بذلك باستخدام البصمة الوراثية.
  •  إجراء اختبار الأبوة بتحليل DNA لتحديد والد الطفل البيولوجي.
  • وفي البيانات الرقمية، حيث يمكن للحمض النووي نظريًا تخزين حوالي 455 مليون تيرابايت في كل غرام واحد من الحمض منفرد السلسلة.
  •  وفي تقنية الحمض النووي النانوية يمكن إنشاء هياكل بأبعاد النانو لها استخدامات نظرية محتملة واسعة في الفيزياء الحيوية مثل الأسلاك الجزيئية.
  • وفي علم البلورات في تحديد أشكال جزيئات كانت معقدة من قبل، وكذلك في طب النانو لتوصيل الدواء الدقيق والقضاء على الخلايا الورمية.

بعض الحقائق المهمة عن الحمض النووي DNA

  • حوالي 99.9% من الحمض النووي لكل شخص على هذا الكوكب متشابه تماماً، في حين أن 0.1% فقط هو الذي يختلف من كل شخص لآخر وهذا ما يجعلنا جميعًا مميزين ومختلفين عن بعضنا البعض.
  • إذا تم تفكيك جميع جزيئات الحمض النووي الموجودة في جسم الإنسان وقمت بمدها بشكل مستقيم، فإنها سوف تمتد إلى الشمس وتعود عدة مرات، مما يدل على عددها الهائل.
  • في عام 1953 قام جيمس واتسون وفرانسيس كريك باكتشاف الهيكل الحلزوني المزدوج للحمض النووي DNA.
  • يتم تنظيم الحمض النووي على شكل هياكل تعرف باسم الكروموسومات وتوجد داخل الخلية.
  • تم عزل الحمض النووي وتعريفه كجزء منفصل لأول مرة في عام 1869 وذلك بواسطة عالم الأحياء والبيولوجي السويسري فريدريك ميسشر.

ما هي المعلومات الوراثية؟

  • المعلومات الوراثية بشكل عام تكون محمولة ضمن الصبغيات التي توجد في نواة الخلية وتحوي ضمنها الحامل الأساسي للمورثات.

ما هي الوحدات التي تحمل المعلومات الوراثية في الكائنات الحية؟

  • الصبغيات هي التي تحمل المعلومات الوراثية ووحدات المعلومات الوراثية التي تتحكم في الصفات المورثة ويطلق عليها اسم الجينات.
  • يدخل في تركيب الصبغيات مركبان أساسيان هما البروتين والحمض النووي DNA
  • وكان العلماء يعتقدون في بداية الأمر أن البروتين هو الذي يحمل المعلومات الوراثية.
  • وذلك نظرًا لأن من المعروف أن البروتينات مجموعة من الجزيئات المتنوعة، حيث يدخل في تركيبها 20 حمض أميني مختلف، وتتجمع هذه الأحماض الأمينية بطرق متباينة لتعطي عددًا لا حصر له من المركبات البروتينية المختلفة.
  •  بينما يدخل في تركيب DNA أربع نيوكليوتيدات فقط.

DNA هو الذي يحمل المعلومات الوراثية وليس البروتين

  • في أربعينات القرن الحالي ظهر خطأ الاعتقاد السابق.
  • وتوصل العلماء إلى أن DNA هو الذي يحمل المعلومات الوراثية وليس البروتين.

شاهد أيضًا: كيف تحدث عملية تضاعف ال dna ؟

الأدلة على أن DNA هو المادة الوراثية

  • قام العالم جريفث بدراسة تأثير بعض سلالات البكتيريا المسببة لمرض الالتهاب الرئوي على الفئران في تجربة أطلق عليها التحول البكتيري.
  • عندما قام بدراسة سلالات البكتيريا، ثم وجد أنها تنقسم إلى نوعين، النوع الأول هو سلالة البكتريا S وهي سلالة مميتة، والنوع الثاني هو سلالة البكتيريا R وهي غير مميتة.
  • ثم قام بحقن الفئران بالسلالة S المميتة وترتب على ذلك اصابة الفئران بالالتهاب الرئوي ثم ماتت.
  • ثم حقن فئران أخرى بالسلالة R غير المميتة فأصيبت الفئران بالالتهاب الرئوي ولكنها ظلت على قد الحياة.
  • ثم حقن فئران أخرى بمزيج متساوي من البكتيريا S والبكتيريا R وترتب على ذلك موت بعض الفئران فقط.
  • وأظهرت الخلايا البكتيرية المعزولة من دم هذه الفئران وجود خلايا بكتيرية من النوع المميت وهذا يشير إلى أن السلالة R الحية استوعبت وأدرجت العنصر الخبيث من سلالة S التي قتلت بالحرارة.
  •  ثم قام العالم إفري ومعاونوه بعزل مادة التحول البكتيري وتحليلها.
  •  ومن خلال دراسته توصل إلى أن مادة التحول البكتيري هي DNA.
  • ثم جاءت التجربة الحاسمة بعد ذلك لتحسم إذا كان DNA هو المادة الوراثية أم لا.
  • حيث اكتشف إنزيم يسمى دي أكس ريبونيوكليز، والذي يعمل على تحليل DNA تحليلاً كاملاً.
  • ولا يؤثر هذا الإنزيم على البروتينات أو RNA فعند معاملة مادة التحول البكتيري بهذا الإنزيم، وإجراء تجربة التحول البكتيري مرة أخرى، لم تتم عملية التحول البكتيري وذلك لغياب مادة DNA التي تحللت بفعل إنزيم دي أكس ريبونيوكليز.
  • مما أكد أن DNA هو مادة الوراثة وليس البروتين.

تمتلك مادة DNA خصائص تجعلها المادة الوراثية فما هي هذه الخصائص؟

  • لها قدرة على تخزين المعلومات الوراثية في تركيبها، وترجمتها لتصنيع البروتين فيما بعد.
  • القدرة على التضاعف الذاتي مما يعمل على ثبات كمية المادة الوراثية في الخلايا التي تنتج من الانقسام.

ما هي الجينات وما هي وظيفتها؟

  • الجينات هي الأساس في تحديد الصفات الموروثة بين الأجيال، وتعد الوحدة الرئيسية والأساسية في الوراثة بين الكائنات الحية.
  • تضم الجينات المادة الوراثية أو ما يسمى بالحمض النووي.
  • تسيطر الجينات على الصفات المتوارثة مثل لون الشعر والعيون والغمازات وغيرها، وتستطيع الجينات أن تسيطر أيضًا على هذه الصفات لأنها تملك المعلومات الوراثية لصنع البروتينات من الأحماض الأمينية، كما أنها تسيطر على البروتينات، وعلى الإنزيمات بشكل خاص.

شاهد أيضًا: معلومات عن تحليل dna

إقرأ أيضا:انواع الشوكولاته واسمائها | بحر المعرفة

كيف يتم انتقال الحمض النووي DNA إلى الأجنة؟

  • يحمل DNA جميع المعلومات الوراثية مدى الحياة، ويشكل جزيء DNA الطويل كل الكروموسومات في الكائن الحي.
  • يوجد 23 زوجًا من الكروموسومات في الإنسان وكل زوج منهم مسؤول عن نقل صفة معينة للجنين، وباعتبار أن وحدة الحياة الأساسية هي الخلية الواحدة.
  •  تنتج الخلية العديد من الخلايا من خلال التكرار المتسلسل لعملية تعرف باسم انقسام الخلية.
  •  وقبل كل عملية انقسام، يجب عمل نسخ جديدة من كل من الجزيئات العديدة التي تشكل الخلية، ومن ضمن هذه الجزيئات، جزيئات DNA، وبشكل عام يعرف مصطلح تضاعف DNA بعملية التكرار السابقة.

السابق
جرعة فيتامين ب 12 اليومية
التالي
فيتامين ج للحامل | بحر المعرفة

اترك تعليقاً