تعريف الحمض النووي وبنيته

الحمض النووي هو اختصار لحمض deoxyribonucleic ، عادة 2'-deoxy-5'-ribonucleic acid. الحمض النووي هو رمز جزيئي يستخدم داخل الخلايا لتكوين البروتينات. الحمض النووي يعتبر مخططًا جينيًا لكائن حي لأن كل خلية في الجسم تحتوي على الحمض النووي لديها هذه التعليمات ، والتي تمكن الكائن من النمو وإصلاح نفسه والتكاثر.

يتم تشكيل جزيء DNA واحد على شكل حلزون مزدوج يتكون من اثنين خيوط النوكليوتيدات التي ترتبط ببعضها البعض. يتكون كل نوكليوتيد من قاعدة نيتروجين وسكر (ريبوز) ومجموعة فوسفات. يتم استخدام نفس القواعد النيتروجينية الأربعة ككود جيني لكل خيط من DNA ، بغض النظر عن الكائن الحي الذي يأتي منه. القواعد ورموزها هي الأدينين (أ) ، الثيمين (ت) ، الجوانين (G) ، و cytosine (C). القواعد على كل خيط من الحمض النووي مكمل لبعضهم البعض. يرتبط الأدينين دائمًا بالثيمين ؛ يرتبط الجوانين دائمًا بالسيتوزين. تلتقي هذه القواعد مع بعضها البعض في قلب حلزون DNA. يتكون العمود الفقري لكل خيط من مجموعة deoxyribose و phosphate لكل نوكليوتيد. يرتبط الكربون رقم 5 من الريبوز تساهميًا بمجموعة الفوسفات من النيوكليوتيد. ترتبط مجموعة الفوسفات المكونة من نيوكليوتيد بالكربون رقم 3 في الريبوز من النيوكليوتيد التالي. الروابط الهيدروجينية تثبت شكل اللولب.

ترتيب القواعد النيتروجينية له معنى ، ترميز للأحماض الأمينية التي يتم تجميعها معًا لصنع البروتينات. يستخدم DNA كقالب لجعل الحمض النووي الريبي من خلال أ عملية تسمى النسخ. يستخدم الحمض النووي الريبي آلات جزيئية تسمى الريبوسومات ، والتي تستخدم الكود لتصنيع الأحماض الأمينية والانضمام إليهم لصنع بولي ببتيدات وبروتينات. تسمى عملية صنع البروتينات من قالب RNA الترجمة.

لاحظ عالم الكيمياء الحيوية الألماني فريدريك ميشر الحمض النووي لأول مرة في عام 1869 ، لكنه لم يفهم وظيفة الجزيء. في عام 1953 ، وصف جيمس واتسون وفرانسيس كريك وموريس ويلكنز وروزاليند فرانكلين بنية الحمض النووي واقترحوا كيف يمكن للجزيء أن يرمز للوراثة. بينما حصل واتسون وكريك وويلكنز على جائزة نوبل في علم وظائف الأعضاء أو الطب لعام 1962 "لاكتشافاتهم المتعلقة بالبنية الجزيئية الأحماض النووية وأهميتها لنقل المعلومات في المواد الحية ، "أهملت جائزة فرانكلين مساهمة نوبل لجنة.

في العصر الحديث ، من الممكن تسلسل الشفرة الوراثية الكاملة للكائن الحي. إحدى النتائج هي أن الاختلافات في الحمض النووي بين الأفراد الأصحاء والمرضى يمكن أن تساعد في تحديد الأساس الجيني لبعض الأمراض. يمكن أن يساعد الاختبار الجيني في تحديد ما إذا كان الشخص معرضًا لخطر هذه الأمراض ، في حين أن العلاج الجيني يمكن أن يصحح مشاكل معينة في الشفرة الجينية. تساعدنا مقارنة الشفرة الجينية للأنواع المختلفة على فهم دور الجينات ويسمح لنا بتتبع التطور والعلاقات بين الأنواع