اقرأ في هذا المقال
إن الحياة على الأرض متنوعة للغاية، حيث تتنوع ما بين الكائنات الأولية أحادية الخلية إلى النباتاتوالحيوانات المعقدة متعددة الخلايا، ولكن على المستوى الجزيئي تتكون كل أشكال الحياة بشكل أساسي من نفس لبنات البناء DNA و RNA، ومن أهم الاختلافات الأساسية بين DNA و RNA، هو أن الحمض النووي ثنائي الشريطة والحمض النووي الريبي واحد.
الحمض النووي
في الخلايا يكون الحمض النووي (الحمض الديوكسي ريبونوكلييك) هو الحمض النووي الذي يعمل كمخطط أصلي لتخليق البروتينات، ويحتوي الحمض النووي على سكر الديوكسيريبوز والفوسفات وتسلسل فريد من القواعد النيتروجينية الأدينين (A) والجوانين (G) والسيتوزين (C) والثايمين (T).
تكوين الحمض النووي
تحتوي جزيئات الحمض النووي على تعليمات يتطلبها الكائن الحي للنمو والتطور والتكاثر، وتوجد هذه التعليمات داخل كل خلية ويتم توريثها من الوالدين إلى نسلهم، ويتكون من نيوكليوتيدات تحتوي على مجموعة نيتروجين ومجموعة فوسفات ومجموعة سكر، يعتبر ترتيب القواعد النيتروجينية؛ الثايمين (T)، الجوانين (G)، السيتوزين (C)، الأدينين (A)، أمرًا حاسمًا في تحديد الشفرة الجينية، وتتشكل الجينات بترتيب القواعد النيتروجينية الموجودة في الحمض النووي ويعتبر أمر حاسم لتكوين البروتين.
ترتبط النيوكليوتيدات معًا لتكوين خيطين طويلين يتدرجان لإنتاج بنية تعرف باسم الحلزون المزدوج الذي يشبه السلم، حيث تشكل جزيئات السكر والفوسفات الجوانب، بينما تتشكل الدرجات بواسطة القواعد، وتوجد القواعد على خصلة واحدة تقترن بالقواعد الموجودة على الخيط الآخر، كما هو الحال في أزواج الجوانين مع أزواج السيتوزين والأدينين مع الثايمين، وتكون جزيئات الحمض النووي طويلة للغاية، وبالتالي بدون التغليف الصحيح، لا يمكن أن تتناسب مع الخلايا، ويتم لف الحمض النووي بإحكام لإنتاج التكوينات التي يشار إليها بالكروموسومات، وكل كروموسوم له جزيء DNA واحد، ففي البشر، يوجد 23 زوجًا من الكروموسومات الموجودة داخل نواة الخلايا.
أنواع الحمض النووي
A-DNA
يوجد عند رطوبة نسبية 75٪. في البيئة، حيث يوجد تركيز ملح أعلى أو تركيزات أيونية، مثل (K + Na + أو Cs) أو في حالة الجفاف، فإنه يتحمل في شكل يحتوي على 11 زوجًا من النوكليوتيدات مع ارتفاع (2.56 Å) عموديًا لكل زوج قاعدي، ويوجد له أكبر قطر حلزوني بين جميع أشكال الحمض النووي (23 DNA Å)، وهو حلزون نموذجي يستخدم اليد اليمنى مع دوران (32.7 0 ) لكل زوج أساسي.
B-DNA
الشكل الأكثر شيوعًا، الموجود في معظم الحمض النووي عند درجة الحموضة المحايدة وتركيزات الملح الفسيولوجية، هو شكل B، ويحتوي على 10 أزواج أساسية في كل منعطف من محور اللولب، وهناك مسافة (3.4) وقطرها الحلزوني (20)، ويعرف نموذج الحلزون المزدوج لـ (Watson-Crick) على أنه شكل “ب” من الحمض النووي.
C-DNA
لوحظ في رطوبة نسبية تبلغ (66٪ )، وفي شغل عدد قليل من الأيونات مثل الليثيوم (Li +)، وهو لديه (9.33) أزواج أساسية لكل منعطف، يبلغ قطر اللولب حوالي (19 Å) والارتفاع الرأسي لكل زوج أساسي من اللولب الأيمن هو (3.320).
D-DNA
نادرًا ما يتم ملاحظته باعتباره متغيرًا متطرفًا، تتم تسمية أزواج القواعد الثمانية بشكل سلبي من المحور الحلزوني بارتفاع محوري يبلغ حوالي (3.03 Å).
Z-DNA
يوجد في بيئة عالية تركيز الملح، وعلى عكس أنواع الحمض النووي (A و B و C)، فهو هيكل حلزوني أعسر، ويتم ترتيب العمود الفقري في نمط متعرج يتكون من ارتباط السكر والفوسفات، حيث يكون المونومر المتكرر هو ثنائي النوكليوتيد على عكس أحادي النوكليوتيد، والذي يتم ملاحظته في أشكال بديلة.
الحمض النووي الريبي
الحمض النووي الريبي (RNA) هو حمض نووي يشارك بشكل مباشر في تكوين البروتين، ويعتبر الحمض النووي الريبي هو نوكليوتيد مهم له سلاسل طويلة من الحمض النووي الموجودة في جميع الخلايا الحية، ويتمثل دوره الرئيسي في العمل كرسول ينقل التعليمات من الحمض النووي للتحكم في تخليق البروتين، يحتوي الحمض النووي الريبي على سكر الريبوز والفوسفات والقواعد النيتروجينية الأدينين (A) والجوانين (G) والسيتوزين (C) واليوراسيل (U)، ويتشارك الحمض النووي والحمض النووي الريبي في القواعد النيتروجينية A و G و C، وبالعادةً ما يكون الثايمين موجودًا فقط في DNA وعادة ما يكون اليوراسيل موجودًا فقط في RNA.
أنواع الحمض النووي الريبي
- الحمض النووي الريبي (tRNA): يحمل نقل الحمض النووي الريبي الأحماض الأمينية إلى الريبوسومات أثناء الترجمة.
- mRNA:يقوم المرسال (RNA أو mRNA) بتشفير متواليات الأحماض الأمينية لبولي ببتيد.
- RNA الريباسي: يقوم هذا الحمض بإنتاج الريبوسومات مع البروتينات الريبوزومية التي تعتبر عضيات مسؤولة عن ترجمة الـ RNA المرسال.
- snRNA: يشكل الحمض النووي الريبي النووي الصغير المجمعات جنبًا إلى جنب مع البروتينات المستخدمة في معالجة الحمض النووي الريبي في حقيقيات النوى.
