حمض الدي إن إيه والمعلومات الوراثية DNA هو اختصار لحمض الدي إن إيه الريبوزي الذي يفتقر إلى ذرة أكسجين ويطلق عليه أيضا اسم حمض الديوكسي ريبونيوكليك.
سلسلة الحمض النووي (DNA) تتألف من اتصال مجموعة فوسفات في كل نيوكليوتيد مع سكر الريبوز الذي يفتقر إلى ذرة أكسجين. وتقوم سلسلة القواعد النيتروجينية في جزيء الحمض النووي بتشكيل مستودع المعلومات الوراثية.
عند تتابع هذه السلسلة، تسمى بالشفرة الوراثية التي تميز الكائنات الحية بعضها عن البعض.
ما هو الحمض النووي DNA؟
- إنه حمض نووي ريبوزي منقوص الأكسجين، وهو جزيء طويل يحمل الوراثة.
- وتقوم بدورها بمنح كل فرد صفات وراثية تختلف عن الآخر.
- هو المادة الوراثية في البشر وجميع الكائنات الحية الأخرى أيضا.
- الحمض النووي في البشر يتألف من حوالي 3 مليار قاعدة، وأكثر من 99% من هذه القواعد متطابقة في جميع البشر.
- الابن يستمد جزءا من مادته الوراثية من والديه، حيث يأخذ نصفها من الأب والنصف الآخر من الأم.
شاهد أيضًا: ما هو شروط تحليل DNA
مم يتركب جزئ DNA؟
- يتكون الحمض النووي من جزيئات تعرف باسم النيوكليوتيدات.
- وتحتوي كل نيوكليوتيدة على مجموعة فوسفات ومجموعة سكر وقاعدة نيتروجينية.
- تتم تخزين المعلومات في الحمض النووي على شكل رمز مكون من أربعة قواعد، وهناك أربعة أنواع من القواعد النيتروجينية، الأدينين، الجوانين، الثيامين، السيتوسين، وعادة يتم اختصار أسمائها بالحرف الأول فقط.
- يتبنى الحمض النووي الريبوزي بدون الأكسجين شكل التركيب اللولبي المزدوج.
- وهو يتكون من شرائط طوال من السكريات المتبادلة مع مجموعات الفوسفات، بجانب القواعد النيتروجينية.
وظيفة الحمض النووي في الجسم
- يقوم الحمض النووي بتوجيه الخلايا لأداء المهام المطلوبة منها.
وظائف أخرى للحمض النووي الريبوزي المشوب بالأكسجين
- يوجد استخدامات متعددة للحمض النووي في التكنولوجيا، فعلى سبيل المثال يمكن تعديل النباتات والحيوانات جينيا في الهندسة الوراثية لتحسين إنتاجها ومقاومتها للأمراض والفيروسات.
- وفي مجال الأدلة الجنائية، تساعد هذه الأدلة على تحديد الجاني من خلال استخراج الحمض النووي من مواقع الجرائم ومحاكمة المشتبه بهم، ويمكن القيام بذلك أيضا باستخدام البصمة الجينية.
- إجراء اختبار الأبوة بتحليل الحمض النووي لتحديد والد الطفل البيولوجي.
- في البيانات الرقمية، يمكن نظريا للحمض النووي تخزين حوالي 455 مليون تيرابايت في كل غرام واحد من الحمض المفرد.
- في تكنولوجيا الحمض النووي النانوية يمكن إنشاء هياكل بأبعاد النانو التي لها استخدامات نظرية واسعة في الفيزياء الحيوية مثل الأسلاك الجزيئية.
- في مجال علم البلورات، يستخدم لتحديد أشكال الجزيئات المعقدة، وأيضا في طب النانو لنقل الدواء بدقة والقضاء على الخلايا السرطانية.
بعض الحقائق المهمة عن الحمض النووي DNA
- تقريبا 99.9% من الحمض النووي لكل فرد على هذا الكوكب متطابق تماما، بينما يختلف فقط 0.1% منه بين كل فرد وآخر، وهذا ما يجعلنا جميعا فريدين ومختلفين عن بعضنا البعض.
- إذا تم تفكيك جميع جزيئات الحمض النووي في جسم الإنسان وتم تمديدها بشكل مستقيم، فإنها ستصل إلى الشمس وتعود عدة مرات، مما يشير إلى عددها الهائل.
- اكتشف جيمس واتسون وفرانسيس كريك في عام 1953 هيكل الحمض النووي DNA الملتوي المزدوج.
- يتم تنظيم الحمض النووي على شكل هياكل تعرف بالكروموسومات وتتواجد داخل الخلية.
- تم عزل الحمض النووي وتعريفه كجزء منفصل للمرة الأولى في عام 1869 على يد العالم السويسري فريدريك ميسشر، الذي يعمل في مجال الأحياء والبيولوجيا.
ما هي المعلومات الوراثية؟
- المعلومات الوراثية بشكل عام تحمل في الصبغيات التي توجد في نواة الخلية، وتحتوي على الحامل الأساسي للمورثات.
ما هي الوحدات التي تحمل المعلومات الجينية في الكائنات الحية؟
- الكروموسومات هي التي تحمل المعلومات الوراثية ووحدات المعلومات الوراثية التي تتحكم في الصفات الموروثة، وتعرف بالجينات.
- يتكون تركيب الصبغيات من اثنين من المركبات الرئيسية، وهما البروتين وحمض الدي إن إيه
- في البداية، كان العلماء يعتقدون أن البروتين هو الذي يحمل المعلومات الوراثية.
- وذلك يعود إلى أن البروتينات تشكل مجموعة من الجزيئات المتنوعة، حيث تحتوي على 20 حمض أميني مختلف.
- وتتجمع هذه الأحماض الأمينية بأشكال متنوعة لتشكل عددا لا يحصى من المركبات البروتينية المختلفة.
- أثناء تركيب DNA، يدخل أربع نيوكليوتيدات فقط.
الـ DNA هو الذي يحمل المعلومات الوراثية وليس البروتين
- في الأربعينات من القرن الحالي، ظهر خطأ في الاعتقاد السابق.
- اكتشف العلماء أن الـ DNA هو الذي يحمل المعلومات الوراثية، وليس البروتين.
شاهد أيضًا: كيف تحدث عملية تضاعف ال dna ؟
الأدلة على أن DNA هو المادة الوراثية
- أجرى العالم جريفث دراسة عن تأثير بعض سلالات البكتيريا المسببة لمرض الالتهاب الرئوي على الفئران في تجربة تسمى التحول البكتيري.
- عندما قام بدراسة سلالات البكتيريا، اكتشف أنها تنقسم إلى نوعين، النوع الأول هو سلالة البكتيريا S وهي قاتلة، والنوع الثاني هو سلالة البكتيريا R وهي غير قاتلة.
- ثم تم حقن الفئران بالسلالة المميتة “إس”، ونتيجة لذلك أصيبت الفئران بالتهاب رئوي ثم ماتت.
- ثم تم حقن فئران أخرى بالسلالة غير القاتلة R وتعرضت الفئران للتهاب الرئة ولكنها لا تزال على قيد الحياة.
- ثم يتم حقن فئران أخرى بمزيج متساو من البكتيريا S والبكتيريا R، ونتيجة لذلك يموت بعض الفئران فقط.
- أظهرت الخلايا البكتيرية المعزولة من دم هذه الفئران وجود خلايا بكتيرية مميتة، مما يشير إلى أن السلالة الحية R استوعبت وأدرجت العنصر السام من السلالة S التي تمت القضاء عليها بالحرارة.
- ثم قام العالم إفري ومعاونوه بعزل مادة التحول البكتيري وتحليلها.
- واكتشف من خلال دراسته أن مادة التحول البكتيري هي الحمض النووي.
- ثم جاءت التجربة الحاسمة بعد ذلك لتحديد ما إذا كان الحمض النووي (DNA) هو المادة الوراثية أم لا.
- تم اكتشاف إنزيم يسمى دي أكس ريبونيوكلياز، والذي يقوم بتحليل الحمض النووي بشكل كامل.
- هذا الإنزيم لا يؤثر على البروتينات أو الرنا عند معاملة المادة المعدلة جينيا بهذا الإنزيم.
- عند إعادة تجربة التحول البكتيري، لم يحدث التحول البكتيري بسبب غياب مادة الحمض النووي (DNA) التي تحللت بفعل إنزيم الدي أكس ريبونوكلياز.
- وتأكد أن الحمض النووي (DNA) هو المادة الوراثية وليس البروتين.
تحمل الحمض النووي صفات تجعلها المادة الوراثية، فما هي هذه الصفات؟
- لديها القدرة على تخزين المعلومات الوراثية في هيكلها وترجمتها لتصنيع البروتين في وقت لاحق.
- القدرة على التضاعف الذاتي تؤدي إلى استقرار كمية المادة الوراثية في الخلايا التي تنتج من التقسيم.
ما هي الجينات وما هي وظيفتها؟
- الجينات تلعب دورا أساسيا في تحديد الصفات الموروثة بين الأجيال، وهي تشكل الوحدة الأساسية والأساسية في عملية الوراثة بين الكائنات الحية.
- الجينات تحتوي على المادة الوراثية المعروفة أيضا بالحمض النووي.
- الجينات تتحكم في الصفات الموروثة مثل لون الشعر والعيون والخدود وغيرها، وتستطيع الجينات أيضا السيطرة على تلك الصفات.
- نظرا لأنها تحتوي على المعلومات الوراثية لإنتاج البروتينات من الأحماض الأمينية وتسيطر بشكل خاص على البروتينات والإنزيمات.
شاهد أيضًا: معلومات عن تحليل dna
كيف يتم نقل الحمض النووي DNA إلى الأجنة؟
- يحمل الحمض النووي (DNA) جميع المعلومات الوراثية للحياة، ويشكل جزيء DNA الطويل جميع الكروموسومات في الكائن الحي.
- يوجد 23 زوجا من الكروموسومات في الإنسان، وكل زوج منها يتحمل مسؤولية نقل صفة معينة للجنين، ونظرا لأن الخلية الواحدة هي وحدة الحياة الأساسية.
- تنتج الخلية العديد من الخلايا عبر عملية متسلسلة تسمى انقسام الخلية.
- قبل كل عملية انقسام، يجب إنشاء نسخ جديدة من جميع المركبات العديدة التي تشكل الخلية، ومن بين هذه المركبات، جزيئات الحمض النووي (DNA)، وعموما يطلق مصطلح تضاعف الحمض النووي على العملية السابقة.
