جدید ترین اخبار

DNA دی ان ای چیست – ساختار DNA، ژن و کروموزوم

DNA دی ان ای چیست

DNA دی ان ای چیست – ساختار DNA، ژن و کروموزوم

چهار عنصر شیمیایی اصلی در ساختار بدن موجودات زنده، کربن (C)، هیدروژن (H)، نیتروژن (N) و اکسیژن (O) هستند.

این عناصر در کنار هم قرار گرفته و مولکول های مختلفی را ایجاد می کنند.

این مولکول ها خود در ساختار ماکرومولکول های زیستی همچون پروتئین‌ها،  اسیدهای نوکلئیک، پلی ساکارید ها و لیپیدها به کار می روند.

از این میان  اسید های نوکلئیک وظیفه ذخیره اطلاعات ژنتیکی را در سلول بر عهده دارند و  پلیمرهای خطی هستند که از تکرار واحدهایی به نام نوکلئوتید تشکیل شده‌اند.

ساختمان هر پروتئین و نهایتاً هر بیومولکول، محصولی از اطلاعات موجود در توالی نوکلئوتیدی اسیدهای نوکلئیک سلول می‌باشد.

اسیدهای نوکلئیک دو نوع هستند :

آران‌ای ( RNA)  و دی‌ان‌ای (DNA)

DNA  به طور عمده در هسته سلول یافت می‌شود.

در حالی که RNA به طور عمده در سیتوپلاسم یعنی در خارج هسته سلول است.

نوکلئوتیدها خود  دارای سه زیرواحد ساختمانی هستند:

  • ۱-قند پنج کربنه ( پنتوز) که درRNA ، از نوع ریبوز و در DNA از نوع دئوکسی ریبوز (پیشوند دئوکسی نمایشگر فقدان یک گروه OH در ساختار دئوکسی ریبوز در مقایسه با ریبوز می باشد) است.
  • ۲-یکی از چهار باز آلی نیتروژن دار حلقوی آدنین (A) ، گوانین (G) ، سیتوزین (C) و تیمین (T) . (در RNA بر خلاف DNA از باز یوراسیل به جای تیمین استفاده میشود)
  • ۳-گروه فسفات استر

نوکلئوتیدها می توانند به عنوان ذخیره کوتاه مدت انرژی شیمیایی به کار روند مانند آدنوزین تری فسفات (ATP)، اما نقش اصلی آنها در سلول، ذخیره سازی و انتقال اطلاعات زیستی می باشد.

ردیف نوکلئوتیدها در زنجیر پلی نوکلئوتیدی ساختار نوع اول DNA است.

ساختار دوم DNA یک مارپیچ دوگانه است.

در این مارپیچ دو گانه، دو زنجیر DNA به یکدیگر پیچ خورده‌اند و از طریق پیوندهای هیدروژنی بین بازهای یک زنجیر و بازهای زنجیر دیگر به هم متصل شده‌اند (به طوری که A و T با هم و C و G نیز باهم تشکیل پیوند داده اند).

به عبارت دیگر DNA مولکول دو رشته ای شبیه به نردبان است که به طور مارپیچ حول یک محور فرضی پیچ خورده.

پله های این نردبان را بازها و دو پایه انرا گروه های فسفات و قند تشکیل داده اند.

RNA به صورت تک رشته‌ای قرار دارند و فقط در بعضی از انواع آن هم در مواقعی خاص پیوندهای هیدروژنی در داخل یک زنجیره ایجاد می‌شود

به کل محتوای DNA موجود در یک سلول ژنوم گفته میشود. ژن عموما به عنوان توالی اسید نوکلئیکی لازم برای سنتز یک پروتئین بخصوص، تعریف می شود به عبارت دیگر ژن ها حامل دستورالعمل هایی برای تولید پروتئین در سلول هستند. کد ژنتیکی یا کدون، رمز ژنتیکی برای یک اسید آمینه ی بخصوص است (همانطور که میدانیم واحدهای تشکیل دهنده پروتئین، اسید های آمینه هستند)  که از سه باز مختلف مجاور هم تشکیل شده است (کدهای سه حرفی).

ساخته شدن یک پروتئین از روی توالی ژن طی دو مرحله صورت میگیرد:

  • ۱-ساخته‌شدن RNA از روی DNA طی روند رونویسی ( Transcription) با استفاده از آنزیم های مختلف در هسته سلول.
  • ۲-خروج RNA از هسته به سیتوپلاسم سلول.
  • ۳-تبدیل توالی واسط RNA به پروتئین در سیتوپلاسم که ترجمه (Translation) نام دارد.

DNA در هسته سلول با تراکم کمی فشرده و دچار پیچش شده و ساختار کروماتین را به وجود می آورد.

کروماتین در مراحل بعدی به میزان بسیار زیادی فشرده و پیچیده شده  و در نهایت به شکل کروموزوم در می آید.

سلول‌های انسانی دارای ۲۳ جفت کرووموزوم (۴۶ کروموزوم) می‌باشند.

برخلاف تخمک و اسپرم (سلول های جنسی) دیگر سلول های بدن به صورت دیپلوئید هستند یعنی دارای ۲ سری از کروموزوم‌های همانند می‌باشند، اما تخمک و اسپرم‌ هاپلوئید بوده و دارای یک سری از هر کروموزوم‌اند. ‌

هنگام لقاح، ۲۳ کروموزوم (نه ۲۳ جفت)  از اسپرم پدر و ۲۳ کروموزوم (نه ۲۳ جفت) از تخمک مادر به سلول تخم (زیگوت) منتقل می شود.

این ۴۶ کروموزوم به تشکیل ۲۳ جفت کروموزوم می‌انجامد که ۲۲ جفت از این ها، تعیین‌کننده صفات ارثی به غیر از جنس (نر و ماده) هستند و (اتوزوم) نامیده می‌شوند.

یک جفت دیگر را کروموزوم جنسی می‌گویند که در مردان طبیعی به صورت XY و در زنان طبیعی XX است.

طی روند Replicationیا همانند سازی ، یک کپی DNA از روی الگوی آن در هسته سلول، ساخته می شود که یکی از مراحل اساسی در تقسیم  سلول هاست.

طی همانند سازی ، مولکول DNA بدون تغییر به نسل بعد سلولها منتقل می‌شود.

منبع : زیست شناسی سلولی و مولکولی لودیش – Lodish, Molecular Cell Biology-پایان بخش اول-

DNA دی ان ای چیست DNA دی ان ای چیست  DNA دی ان ای چیست DNA دی ان ای چیست DNA دی ان ای چیست

درباره بهروز آکادمی

بهروز آکادمی محلی است برای ارتقا سطح دانش شما در زمینه های گوناگون شعار ما: دانش یعنی قدرت

پاسخی بنویسید

error: شما اجازه کپی برداری از مطالب این سایت را ندارید!