كيف تحدث عملية تضاعف ال dna ؟
كيف تحدث عملية تضاعف ال dna ؟، DNA هو الحمض النووي المسؤول بشكل مباشر عن إحداث الاختلاف بين البشر، من حيث لون البشرة، التركيب الجسماني والاختلاف في الملامح، وفي المقال نوضح بالتفصيل المعلومات حول الحمض النووي، من حيث التعريف والتركيب والفرق بينه وبين RNA، وتوضيح كيف تحدث عملية تضاعف ال dna؟
محتويات المقال
[ عرض ]
تعريف الحمض النووي DNA
- الـ DNA هو عبارة عن حمض نووي صغير للغاية، ينتقل من جيل إلى جيل آخر، ويعرف بالحمض النووي الذي ينقصه ذرة أكسجين.
- حتى يكون الجينات الوراثية التي تسبب الاختلاف الواضح بين كل شخص وآخر.
- حيث أن اختلاف الحمض النووي DNA بين شخص وآخر، هو العامل الرئيسي الذي يسبب الاختلاف في الشكل والصفات الوراثية بينهم.
- كثرت الأبحاث منذ سنوات طويلة عن حمض DNA، حتى اكتشف العلماء التركيب الأساسي له، وذلك في القرن العشرين.
- حيث أن العالم الألماني فريدريك ميسر هو أول من اكتشف الحمض النووي، وتحديدًا في عام 1869م.
- فيما بعد أدرك العلماء أهمية هذا الاكتشاف، وقام بعض الباحثين البيولوجيين بالعمل عليه.
- من ضمن هؤلاء العلماء جيمس واتسون، موريس ويلكنز، فرانسيس كريك، وغيرهم.
- كما حصلوا على جائزة نوبل في مجال الطب بسبب اكتشافهم أهمية الحمض النووي DNA في نقل المعلومات الوراثية بين الأجيال.
- مع العلم أن DNA هو نوع من الأحماض النووية التي تحمل الصفات الفريدة التي تميز كل شخص عن غيره ولا يمكن أن تتشابه بين شخصين.
- تنتقل الصفات الوراثية من الآباء والأمهات إلى الأبناء عن طريق الحمض النووي DNA.
- حيث يحمل الابن نصف الصفات الوراثية من الأب، والنصف الآخر من الأم.
شاهد أيضًا: ما هو شروط تحليل DNA
تعريف الجينات
- الجينات هي عبارة عن جمع، والمفرد هو جين، والجين هو جزء من تركيب الحمض النووي الريبوزي الذي ينقصه ذرة من الأكسجين (DNA).
- وهذا الجزء يشير بشكل أساسي إلى نوع معين من البروتينات، مثال على ذلك أن هناك جين واحد يخص بروتين الأنسولين.
- والأنسولين هو الهرمون المسئول عن ضبط معدلات السكر في الدم، مع العلم أن عدد الجينات لدى الإنسان تتراوح ما بين 20 ألف جين إلى 30 ألف جين.
تركيب dna بالتفصيل
- يتكون الحمض النووي DNA من جزيئات صغيرة جدًا تعرف باسم النيوكليوتيدات.
- حيث تحتوي النيوكليوتيدات على مجموعة من السكريات، الفوسفات، وقاعدة نيتروجينية، مع العلم أن شكل حمض DNA هو لولبي مزدوج.
- يشتمل الحمض النووي DNA على أربعة أنواع من القواعد النيتروجينية، هي الأدينين، والثايمين، والجوانين، والسيتوسين.
- القواعد النيتروجينية في DNA ترتبط مع بعضها البعض على هيئة أزواج، حيث يرتبط الأدينين والثايمين معًا، بينما يرتبط الجوانين، والسيتوسين معًا.
- الإنسان يمتلك ثلاثة وعشرين زوج من الكروموسومات، كل كروموسوم يحتوي 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 هذا الاستمرار في أداء الوظيفة هو الدليل الوحيد على بقاء الخلية حية.
مع العلم أن هناك خمس خطوات أساسية تحدث أثناء تضاعف الـ DNA، وهي كما يلي:
- يتم انفصال تدريجي للروابط التي تربط بين القواعد النيتروجينية، حيث تتحول إلى سلسلة أحادية، مع العلم أن هذا الانفصال يحدث بشكل طولي.
- يقوم الإنزيم المسئول عن التضاعف بالارتباط بإحدى السلاسل الأحادية الناتجة عن انفصال القواعد النيتروجينية.
- تحدث عملية التضاعف بالنسبة للجزيئات في آنٍ واحد، حيث ينتج عن ذلك جزيئين، يتكون كلاً منهما من سلسلة جديدة وأخرى قديمة.
- ترتبط السلاسل القديمة والجديدة معًا، ويتم اتحادهم مع الجزيئين الناتجين عن تضاعف الـ
- تتكون بعد ذلك الكروموسومات، وتحدث لها عملية تكثيف وتضاعف في النواة الموجودة في كل خلية على حدة.
شروط تضاعف DNA
هناك بعض الشروط التي يجب توافرها من أجل حدوث وإتمام عملية تضاعف الحمض النووي DNA بنجاح، وهذه الشروط تتمثل في الآتي:
- يجب أن يكون الجزء الذي يحدث له عملية تضاعف، يحمل الصفات الوراثية الموجودة في جزيء الحمض النووي DNA الأساسي.
- يجب أن تتوافر النيوكليوتيدات الأربعة التي يتكون منها حمض الـ DNA أثناء عملية التضاعف والتكثيف.
- يجب أن يتوافر إنزيم البلمرة المسئول بشكل أساسي عن عملية تضاعف جزيئات الحمض النووي DNA.
- كما يجب أن تتوافر بعض البروتينات والأنزيمات الأخرى التي تساعد في إتمام عملية تضاعف الـ DNA بنجاح.
شاهد أيضًا: كيفية قراءة تحليل pt
الفرق بين DNA وRNA
- الحمض النووي DNA هو المسئول عن انتقال الصفات الوراثية من جيل إلى جيل آخر.
- الـ DNA هو عبارة عن الحمض النووي الذي يتكون من شريط مزدوج من القواعد النيتروجينية التي ترتبط بشكل ثنائي عن طريق الروابط الهيدروجينية.
- يتكون DNA من السكر الريبوزي ومن قاعدة نيتروجينية أساسية تسمى الثايمين.
- الحمض النووي DNA ينتقص منه ذرة من الأكسجين، كما أنه يحتوي على ذرة هيدروجين إضافية بينها ارتباط وثيق مع ذرة كربون.
- أما عن الحمض النووي RNA هو عبارة عن الأحماض الأمينية المسئولة عن إتمام عملية التواصل بين كلاً من الـ DNA والريبوسومات، لإنتاج البروتينات.
- الحمض النووي RNA يتكون من شريط أحادي، ويتكون بشكل أساسي من السكر الريبوزي الذي لا ينقصه ذرة من الأكسجين.
- كما أن RNA يتكون من قاعدة نيتروجينية أساسية تسمى اليوراسيل، حيث يختلف اليوراسيل عن الثايمين من حيث عدم احتوائه على مجموعة الميثيل.
- كما أن الحمض النووي RNA يحتوي على مركب الهيدروكسيد بشكل إضافي.
تحليل DNA
- يتم أولاً أخذ عينة من الشخص لعمل تحليل الـ DNA، سواء من اللعاب، الشعر، الأظافر، الجلد، أو السائل المنوي.
- يتم تكسير جزيئات الـ DNA من هذه العينة، ويتم بعد ذلك تخزينها، عن طريق الرحلان الكهربائي.
- الرحلان الكهربائي هو عبارة عن لوح من الهلام يتم وضع DNA عليه، ويتم تعريضه إلى تيار كهربائي.
- يتم إضافة مواد إشعاعية على هذا اللوح الهلامي، حتى تتضح البصمة الوراثية (DNA).
أسباب اللجوء إلى اختبار الـ DNA
- كما عرضنا في الفقرات السالفة أن الحمض النووي DNA هو المسئول عن نقل المعلومات والصفات الوراثية بين الأجيال.
- لذلك يمكن اللجوء إلى إجراء تحليل الـ DNA من أجل الكشف عن مدى احتمالية إصابة الشخص بمرض معين من عدمه.
- كما يمكن اللجوء إلى اختبار DNA من أجل تشخيص بعض الاضطرابات الوراثية لدى الأشخاص.
- كما أن هذا التحليل يتم اللجوء إليه في حالة أن شخص معين يحمل طفرة جينية معينة، ومن خلال هذا الاختبار يتم التأكد من احتمال نقلها للأبناء من عدمه.
- كما أن تحليل الـ DNA يكشف عن الأمراض الوراثية التي يمكن أن تنتقل بين الأجيال.
- وهناك حالات أخرى يتم اللجوء فيها إلى هذا الاختبار، من بينها التأكد من النسب، عن طريق الصفات الوراثية التي يحملها الابن من الأبوين.
- كما أن هناك حالات تستوجب إجراء تحليل DNA في مجال البحث الجنائي، للبحث عن الجاني في بعض الجرائم الغامضة والكشف عن هويته.
شاهد أيضًا: ما معنى تحليل cea
في نهاية مقال كيف تحدث عملية تضاعف ال dna ؟، نتمنى أن ينال المحتوى الذي تم تقديمه إعجابكم جميعًا، حيث حرصنا على تقديم معلومات كثيرة عن الحمض النووي DNA، وأوضحنا تركيبه بالتفصيل وطريقة التضاعف وشروط حدوث هذا التضاعف، انتظرونا في مقالات جديدة قريبًا، ولا تنسوا تعليقاتكم على المحتوى.