كيفية حدوث عملية تضاعف الـ DNA

كيف يحدث عملية تضاعف الـ DNA؟ الـ DNA هو الحمض النووي المسؤول مباشرة عن التنوع بين البشر فيما يتعلق بلون البشرة والتركيب الجسماني والاختلافات في الملامح. في هذه المقالة، سنوضح بالتفصيل المعلومات المتعلقة بالـ DNA، بدءا من التعريف والتركيب والفروق بينه وبين الـ RNA، وسنوضح كيفية حدوث عملية تضاعف الـ DNA

تعريف الحمض النووي DNA

الحمض النووي (الـ DNA) هو عبارة عن حمض نووي صغير جدا، ينقل من جيل إلى جيل آخر، ويعرف بالحمض النووي الذي ينقصه ذرة أكسجين.
لكي تكون الجينات الوراثية هي التي تسبب الاختلاف الواضح بين الأفراد.
نظرا لاختلاف الحمض النووي (الدي إن إيه) بين الأفراد، فإنه يعتبر العامل الرئيسي الذي يؤدي إلى اختلاف السمات والصفات الوراثية بينهم.
منذ سنوات طويلة، تم إجراء العديد من الأبحاث حول حمض الدي إن إيه، حتى تم اكتشاف تركيبه الأساسي من قبل العلماء في القرن العشرين.
فعلى سبيل المثال، اكتشف العالم الألماني فريدريك ميسر الحمض النووي في عام 1869م.
بعد ذلك، أدرك العلماء أهمية هذا الاكتشاف، وعمل بعض الباحثين البيولوجيين على استكشافه.
من بين هؤلاء العلماء جيمس واتسون، موريس ويلكنز، فرانسيس كريك، وغيرهم.
وقد حصلوا على جائزة نوبل في مجال الطب بسبب اكتشافهم أهمية حمض الدي إن إيه في نقل المعلومات الوراثية بين الأجيال.
علما بأن الـ DNA هي نوع من الأحماض النووية التي تحمل صفات فريدة تميز كل فرد عن الآخر، ولا يمكن أن تتشابه بين شخصين.
تنقل السمات الوراثية من الآباء والأمهات إلى الأبناء عبر الحمض النووي الريبوزي (DNA).
حيث يحمل الابن نصف الصفات الوراثية من الأب والنصف الآخر من الأم.

شاهد أيضًا: ما هو شروط تحليل DNA

تعريف الجينات

الجينات هي مجموعة، والمفرد هو جين، والجين هو جزء من تركيب الحمض النووي الريبوزي الذي يفتقر إلى ذرة واحدة من الأكسجين (DNA).
ويشير هذا الجزء بشكل أساسي إلى نوع محدد من البروتينات، على سبيل المثال، يوجد جين واحد مرتبط ببروتين الأنسولين.
الأنسولين هو الهرمون المسئول عن ضبط مستويات السكر في الدم، ويعلم أن عدد الجينات لدى الإنسان يتراوح بين 20 ألف جين و30 ألف جين.

تركيب dna بالتفصيل

الحمض النووي DNA يتكون من جزيئات صغيرة جدا تعرف بإسم النيوكليوتيدات.
تتضمن النيوكليوتيدات مجموعة من السكريات والفوسفات والقواعد النيتروجينية، ويجب ملاحظة أن شكل حمض الدي إن إيه عبارة عن سلسلة مزدوجة ملتفة.
يشتمل الحمض النووي DNA على أربعة أنواع من القواعد النتروجينية، هي الأدينين، والثايمين، والجوانين، والسيتوسين.
النيتروجينات القاعدية في الحمض النووي تترابط مع بعضها البعض عن طريق تكوين أزواج، حيث يترابط الأدينين والثايمين معا، ويترابط الجوانين والسايتوسين معا.
لدى الإنسان 23 زوجا من الكروموسومات، حيث يحتوي كل كروموسوم على جزيء واحد فقط من الحمض النووي DNA.

كيف تحدث عملية تضاعف ال dna؟

يتضاعف الـ DNA من أجل نقل المعلومات الوراثية من جيل إلى آخر، حيث أن استمرار القيام بهذه الوظيفة هو الدليل الوحيد على استمرارية حياة الخلية.

وتتضمن عملية تضاعف الـ DNA خمس خطوات أساسية، وهي كالتالي:

يتم انفصال تدريجي للروابط التي تربط بين القواعد النيتروجينية، حيث تتحول إلى سلسلة أحادية، مع العلم أن هذا الانفصال يحدث بشكل طولي.
يقوم الإنزيم المسؤول عن التضاعف بالربط بإحدى السلاسل الأحادية التي تنشأ عن انفصال القواعد النيتروجينية.
عملية التضاعف تحدث للجزيئات في نفس الوقت، مكونة جزيئتين جديدتين وجزيئتين قديمتين.
السلاسل القديمة والجديدة مترابطة معا، ويتم تجميعها مع الجزيئات المتكونة نتيجة التضاعف
ثم تتشكل الكروموسومات وتخضع لعملية تكثيف وتضاعف في النواة الموجودة في كل خلية بشكل منفصل.

شروط تضاعف DNA

تتطلب عملية تضاعف الحمض النووي DNA بنجاح توافر بعض الشروط، وتشمل هذه الشروط ما يلي:

يجب أن يحمل الجزء الذي يخضع لعملية التضاعف الصفات الوراثية الموجودة في الحمض النووي الريبوزي الأساسي.
يجب أن تكون النيوكليوتيدات الأربعة التي يتكون منها حمض الـ DNA متاحة أثناء عملية التضاعف والتكاثر.
يجب أن يتواجد إنزيم البلمرة المسؤول بشكل أساسي عن عملية تضاعف جزيئات حمض الدي إن إيه.
كما يجب توفر بعض البروتينات والأنزيمات الأخرى التي تساعد في إكمال عملية تضاعف الـ DNA بنجاح.

شاهد أيضًا: كيفية قراءة تحليل pt

الفرق بين DNA وRNA

حمض الدي إن إيه هو المسؤول عن نقل الصفات الوراثية من جيل إلى جيل آخر.
الـ DNA هو سلسلة الحمض النووي التي تتألف من شريط مزدوج من القواعد النيتروجينية المتصلة معا عن طريق روابط هيدروجينية.
يتكون الحمض النووي من الريبوز السكري ومن قاعدة نيتروجينية أساسية تسمى الثايمين.
الحمض النووي (DNA) يفتقر إلى ذرة من الأكسجين، ويحتوي أيضا على ذرة هيدروجين إضافية ترتبط بشكل وثيق بذرة كربون.
أما بالنسبة لحمض الريبوز النووي (RNA)، فهو يمثل الأحماض الأمينية المسئولة عن إتمام عملية التواصل بين الـ DNA والريبوسومات، لإنتاج البروتينات.
يتألف الحمض النووي RNA من شريط واحد، ويتكون أساسا من السكر الريبوزي الذي لا يحتوي على أي ذرة من الأكسجين.
يتكون الـ RNA من قاعدة نيتروجينية أساسية تسمى اليوراسيل، وتختلف اليوراسيل عن الثايمين بعدم وجود مجموعة الميثيل.
بالإضافة إلى ذلك، يحتوي الحمض النووي RNA على مركب الهيدروكسيد بشكل إضافي.

تحليل DNA

يتم أولا أخذ عينة من الشخص لإجراء تحليل الـ DNA، سواء من اللعاب، الشعر، الأظافر، الجلد، أو السائل المنوي.
يتم تفتيت جزيئات الحمض النووي (الدي إن إيه) في هذه العينة، ثم يتم تخزينها بواسطة الرحلان الكهربائي.
الرحلان الكهربائي هو لوحة تحتوي على هلام يتم وضع DNA عليها، ثم يتعرض لتيار كهربائي.
تضاف مواد إشعاعية إلى هذه اللوحة الهلامية لتحديد البصمة الوراثية (DNA).

أسباب اللجوء إلى اختبار الـ DNA

كما ذكرنا في الفقرات السابقة، يعد الحمض النووي (DNA) المسؤول عن نقل المعلومات والصفات الوراثية بين الأجيال.
لذا يمكن اللجوء إلى إجراء تحليل الحمض النووي (DNA) للكشف عن احتمالية إصابة الشخص بمرض معين أو عدمه.
يمكن أيضا إجراء اختبار الحمض النووي (DNA) لتشخيص بعض الاضطرابات الوراثية لدى الأفراد.
يتم اللجوء إلى هذا التحليل عندما يحمل شخص معين طفرة جينية محددة، ويتم بواسطة هذا الاختبار التحقق من احتمالية نقلها إلى الأبناء أو عدمها.
تحليل الحمض النووي (DNA) يكشف أيضا عن الأمراض الوراثية التي يمكن أن تنتقل بين الأجيال.
وهناك حالات أخرى يتم فيها اللجوء إلى هذا الاختبار، ومن بينها التحقق من النسب من خلال الصفات الوراثية التي يحملها الطفل من والديه.
هناك حالات تستدعي إجراء تحليل الحمض النووي (DNA) في مجال البحث الجنائي للبحث عن الجاني في بعض الجرائم الغامضة وكشف هويته.

شاهد أيضًا: ما معنى تحليل cea

في ختام مقالة `كيفية حدوث تضاعف الحمض النووي DNA`، نتمنى أن ينال المحتوى الذي تم تقديمه إعجابكم جميعا، حيث سعينا لتقديم معلومات مفصلة عن الحمض النووي DNA وشرح تركيبه وعملية التضاعف وشروط وقوع هذا التضاعف، فانتظرونا قريبا في مقالات جديدة، ولا تنسوا تعليقاتكم على المحتوى.