عناوين
مقارنة الجينات والكروموسومات والحمض النووي
الجينات والكروموسومات والحمض النووي هي ثلاثة مكونات حيوية للخلايا ، وغالبًا ما يتم الخلط بينها وبين بعضها البعض.
يرمز DNA إلى Deoxyribose DNA ، وتحتوي جزيئات الحمض النووي على الشفرة الوراثية المكونة من سلسلة من الأحماض الأمينية ، فالشفرة الجينية فريدة لكل شخص.
الجينات عبارة عن أقسام قصيرة من الحمض النووي ، كل جين (مقطع قصير من الحمض النووي) يحتوي على رمز لسلسلة معينة من الأحماض الأمينية التي ترمز لبروتين معين في الجسم.
تتكون الكروموسومات من جزيئات الحمض النووي وتوجد في نواة الخلية.
| الحمض النووي | كروموسوم | الجين |
| الحمض النووي هو جزيء حيوي يحتوي على معلومات وراثية | الكروموسومات هي بنية الحمض النووي المليئة بالبروتين. | يقع الجين على الكروموسوم |
| تظهر تحت المجهر | تظهر الكروموسومات تحت المجهر | الجينات غير مرئية تحت المجهر |
| يتكون الحمض النووي من سلسلتين طويلتين من عديد النوكليوتيدات ملفوفة معًا | يتكون كروموسوم واحد من العديد من الجينات | الجين الوحيد هو موضع على الكروموسوم |
| الحمض النووي عبارة عن بوليمر من النيوكليوتيدات | تتكون الكروموسومات من الحمض النووي والهستونات والحمض النووي الريبي. | تتكون الجينات من DNA أو RNA |
| يقع الحمض النووي داخل نواة الخلية | يقع الكروموسوم على خيط الحمض النووي | يقع الجين على الكروموسوم |
ما هذا الجين
الجين هو جزء من الحمض النووي يشارك في نقل المعلومات لسمة معينة ، وهي وحدات وظيفية وجينية مصنوعة من الحمض النووي. الجينات هي المسؤولة عن الوراثة وهذا هو السبب في أننا جميعًا لدينا خصائص متشابهة لكل والد مثل تصبغ العين ولون الشعر وما إلى ذلك. هناك حوالي 29 إلى 30 ألف جين في كل خلية من خلايا الجسم البشري. تمت صياغة مصطلح الجين لأول مرة في عام 1909 من قبل عالم النبات الدنماركي فيلهلم جوهانسن.
ما هي الكروموسومات؟
الكروموسومات عبارة عن هياكل شبيهة بالخيوط تلتحم معًا وتتكون من بروتينات وجزيء واحد من الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين – موجود بشكل أساسي داخل نواة كل من الخلايا الحيوانية والنباتية. متوسط لون الجسم ، كل خلية بشرية تحتوي على 46 أو 23 زوجًا من الكروموسومات ، تلعب هذه الكروموسومات دورًا مهمًا في عملية انقسام الخلايا وتضمن نسخ جزيئات الحمض النووي وتوزيعها بالتساوي.[1]
وظائف الكروموسوم
- تتمثل الوظيفة الأكثر أهمية للكروموسومات في حمل المادة الجينية الأساسية – الحمض النووي ، ويوفر الحمض النووي المعلومات الجينية للوظائف الخلوية المختلفة. هذه الوظائف ضرورية لنمو الكائنات الحية وبقائها وتكاثرها.
- تغطي الهيستونات والبروتينات الأخرى الكروموسومات ، وتحميها هذه البروتينات من القوى الكيميائية (مثل الإنزيمات) والقوى الفيزيائية ، لذلك تؤدي الكروموسومات أيضًا وظيفة حماية المادة الوراثية (DNA) من التلف أثناء عملية انقسام الخلية.
- أثناء انقسام الخلية ، ترتبط ألياف المغزل بعقد السنترومير وتؤدي وظيفة مهمة ، ويضمن انكماش مراكز الكروموسومات التوزيع الدقيق للحمض النووي (المادة الوراثية) في نوى الابنة.
- تحتوي الكروموسومات على بروتينات هيستون وغير هيستون ، وتنظم هذه البروتينات عمل الجينات ، وتعمل الجزيئات الخلوية التي تنظم الجينات عن طريق تنشيط أو تعطيل هذه البروتينات ، وهذا التنشيط والتعطيل يوسع أو ينقبض الكروموسوم ، ويعتبر الكروماتيد جزءًا من الكروموسوم وهذا هو الفرق بين الكروموسوم والكروماتيد.
ما هو الحمض النووي DNA deoxyribonucleic؟
جزيء حيوي مصنوع من خيوط طويلة ملتوية تحتوي على معلومات وراثية تكميلية ، تحمل خيوط الحمض النووي هذه مخططًا لجميع الكائنات الحية.
تم اكتشاف الحمض النووي في عام 1869 من قبل عالم الأحياء السويسري يوهانس فريدريش ميشر ، التركيب الكامل لجزيء الحمض النووي يشبه سلمًا ملتويًا في كلا الطرفين ويتكون من النيوكليوتيدات والسكر ومجموعات الفوسفات وقواعد النيتروجين.
الحمض النووي هو المادة الجينية ، التي تشارك في نقل المعلومات الجينية ، وعملية النسخ المتماثل ، والطفرات ، وكذلك في التوزيع المتساوي للحمض النووي أثناء انقسام الخلية.[2]
الحمض النووي . وظيفة
يحتوي الحمض النووي على التعليمات الضرورية للكائن الحي للتطور والبقاء والتكاثر. لتنفيذ هذه الوظائف ، يجب تحويل تسلسلات الحمض النووي إلى رسائل يمكن استخدامها لإنتاج البروتينات ، وهي الجزيئات المعقدة التي تقوم بمعظم العمل في أجسامنا.
يُعرف كل تسلسل DNA يحتوي على تعليمات لصنع البروتين باسم الجين. يمكن أن يختلف حجم الجين اختلافًا كبيرًا ، حيث يتراوح من حوالي 1000 قاعدة إلى مليون قاعدة. في البشر ، تشكل الجينات حوالي 1 في المائة فقط من تسلسل الحمض النووي ، وتشارك تسلسل الحمض النووي خارج نطاق 1 في المائة في تنظيم متى وكيف وكم من البروتين.
أنواع الحمض النووي
هناك ثلاثة أنواع مختلفة من الحمض النووي:
- A- DNA: عبارة عن لولب مزدوج صحيح مشابه لشكل B-DNA ، يأخذ الحمض النووي المجفف الشكل A الذي يحمي الحمض النووي أثناء الظروف القاسية مثل الجفاف ، كما يزيل ارتباط البروتين المذيب من الحمض النووي ويأخذ الحمض النووي الشكل A.
- ب- DNA: هذا هو الشكل الأكثر شيوعًا للحمض النووي وهو الحلزون الأيمن. غالبية الحمض النووي له شكل من النوع B في ظل الظروف الفسيولوجية العادية.
- Z-DNA: Z-DNA تم العثور على الحمض النووي باليد اليسرى ، حيث يلتف اللولب المزدوج إلى اليسار بنمط متعرج ، اكتشفه أندريس وانج وألكسندر ريتش ، قبل موقع بدء الجين ، وبالتالي يُعتقد أنه يلعب دورًا ما في تنظيم الجينات ، وهو أحد الأنواع من الجينات البشرية.
من اكتشف الحمض النووي؟
تم التعرف على الحمض النووي وتحديده لأول مرة من قبل عالم الأحياء السويسري يوهانس فريدريش ميششر في عام 1869 أثناء البحث عن خلايا الدم البيضاء.
تم اكتشاف التركيب الحلزوني المزدوج لجزيء الحمض النووي لاحقًا من خلال البيانات التجريبية بواسطة James Watson و Francis Crick ، وفي النهاية ثبت أن الحمض النووي مسؤول عن تخزين المعلومات الجينية في الكائنات الحية.
تكرار الحمض النووي
يعد تكرار الحمض النووي عملية مهمة تحدث أثناء انقسام الخلايا ، والمعروف أيضًا باسم النسخ شبه المحافظ ، حيث يصنع الحمض النووي نسخة منه ، ويحدث تكرار الحمض النووي على ثلاث مراحل:
- الخطوة 1: ابدأ
يبدأ تكاثر الحمض النووي عند نقطة تُعرف باسم أصل التكاثر ، ويتم فصل خيوط الدنا بواسطة هليكاز DNA ، وهذا يشكل شوكة التكرار.
- الخطوة الثانية: الاستطالة
يقرأ DNA polymerase III النيوكليوتيدات الموجودة على خيط القالب ويصنع خيطًا جديدًا عن طريق إضافة نيوكليوتيدات تكميلية واحدة تلو الأخرى ، على سبيل المثال ، إذا قرأت Adenine على خيط القالب ، فستضيف Thymine على الشريط التكميلي.
أثناء إضافة النيوكليوتيدات إلى الخيط المتأخر ، تتشكل فجوات بين الخيوط ، تُعرف باسم شظايا Okazaki ، ويتم سد هذه الفجوات أو النكات بواسطة ligase.
الخطوة 3: الإنهاء
ينهي تسلسل الإنهاء الموجود مقابل أصل النسخ المتماثل عملية النسخ المتماثل ، ويرتبط بروتين TUS (مادة الاستخدام الطرفي) بالتسلسل النهائي ويوقف حركة بوليميريز الحمض النووي ، ويؤدي إلى إنهاء الحمض النووي يتكون من حبلا مزدوج هذا هو الفرق بين الحمض النووي الريبي و الحمض النووي الريبي [4]
