في مطلع القرن العشرين تمكن العلماء من تحديد وتعريف الأحماض النووية كيميائيا , والأحماض النووية هي جزيئات كيميائية تحدد للخلية ما تفعله فهذه الجزيئات تحمل المعلومات مشفرة تنتقل من جيل لآخر وتحدد للخلية المركبات الجديدة التي يجب أن تبنيها .. وفي هذه الصفحات المتواضعة نقدم إن شاء الله دراسة مبسطة للتعرف على التركيب الكيميائي للأحماض النووية .
• أولا نبداء : بتركيب الأحماض النووية كيميائيا :
يتركب الحمض النووي من ثلاثة جزئيات أساسية هي :
– سكر خماسي : سكر يحتوي على خمس ذرات كربون وهما سكر ريبوز وسكر ديوكسي ريبوز منقوص الأكسجين على ذرة الكربون الثانية .
– مجموعة فوسفات : تتمثل في حمض الفوسفوريك .
– قاعدة نيتروجينية : وهي مركبات حلقية , تحتوي في حلقاتها على ذرات الكربون والنيتروجين والهيتروجين , والأكسجين .
ويرتبط السكر الخماسي من جهة مع مجموعة فوسفات ومن جهة أخرى مع القاعدة النيتروجينية , مكونا بذلك الوحدة البنائية للأحماض النووية المعروفة باسم النيوكليوتيد Nucleotide .
القواعد النيتروجينية Nitrogenous base :
تعتبر القواعد النيتروجينية من أهم الجزيئات المكونة لسلاسل الأحماض النووية وهي تنقسم الى مجموعتين :
– البيورينات Purines وتظم الادنين "A" Adenine والجوانين "G" Guanine وهي جزيئات حلقية مزدوجة .
– البيرميدينات Pyrimidines : وتظم السايتوسين "C" Cytosin , والثيامين "T" Thymine , واليوراسيل "U" Uracil , وجميعها حلقات مفردة .
ترتبط النيوكليوتيدات مع بعضها البعض مكونه نوعين من الأحماض النووية وهي :
1- الحمض النووي الديوكسي الريبوزي Deoxy ribo Nucleic Acid"DNA" :
في العام 1953 م اكتشف العالمان واتسون وكريك التركيب البنائي لحمض DNA وحصلا على جائزة نوبل عام 1962 م تكريما لهما لهذا الاكتشاف .
يتكون حمض DNA من سلسلتين متوازيتين من النيوكليوتيدات تنتظمان على هيئة سلم ملتف لولبيا , يتكون جانبي السلم لولبي من تعاقب السكر الديوكسي رايبوزي و مجموعة فوسفات , بينما يتصل الجانبان الداخليان للسلم من الداخل بالقواعد النيتروجينية الأربع : الادنين A , والجوانين G , والسايتوسين C , والثيامين T , بحيث ترتبط القاعدة النيتروجينية بالقاعدة المكملة لها , ففي حمض DNA يرتبط الادنين والثيامين برابطتين هيتروجينيتين , ويرتبط الجوانين والسايتوسين بثلاث روابط هيتروجينية .
خصائص حمض DNA :
1- كمية الحمض DNA ثابتة في خلايا النوع الواحد من الكائنات الحية .
2- تماثل تتابعات النيوكليوتيدات في جزء ما في الحمض DNA في جميع خلايا الفرد الواحد فمثلا اذا كان تتابع القواعد النيتروجينية في احد أطراف الحمض هو C-A-T-C-G-C-A فان هدا التتابع يكون هو نفسة في جميع خلايا الفرد الواحد .
3- إن ترتيب القواعد النيتروجينية وتتابعها في كل جزء من حمض DNA يختلف من موقع لآخر في حمض DNA ومن فرد لآخر ومن نوع الكائنات الحية الى نوع آخر وهدا هو السبب في تمايز الكائنات الحية وتباينها .
4- لحمض DNA القدرة على مضاعفة نفسة بمساعدة إنزيمات خاصة , وهذه العملية تعرف بالنسخ الذاتي Replication .
خطوات النسخ الذاتي لحمض DNA :1-
خلال عملية النسخ DNA يقوم إنزيم هيليكيز Helicase بفصل سلسلتي DNA بكسر الروابط الهيتروجينية الضعيفة الموجودة بين كل زوج من أزواج القواعد النيتروجينية وتنتهي بنقطة الفصل
2- يرتبط إنزيم بلمرة DNA بوليميريز III ""DNA-PolymeraseIII بالسلاسل المنفصلة لجزيء الحمض فالسلسة تبنى بشكل مستمر في اتجاه نقطة الفصل بإضافة النيوكليوتيدات الصحيحة مستخدما الطاقة الموجودة في روابط الفوسفات للنيوكليوتيدات , اما السلسلة المتأخرة المتجهة عكس نقطة الفصل تكون من قطع قصير من DNA تعرف بقطع أوكازاكي "Okazaki " وتبنى بشكل غير مستمر , ثم يقوم إنزيم DNA بوليميريز I باستبدال النيوكليوتيدات والقطع الغير صحيحة في كلتا السلسلتين المتقدمة والمتأخرة , ويقوم إنزيم DNA اللاحم ليجز "DNA-Ligase " بربط قطع أوكازاكي بتكوين رابطة فوسفو ثنائي الأستر . وفي النهاية يقوم إنزيم بلمرة DNA بوليميز I , وإنزيم بلمرة DNA بوليميز III , بالتصحيح ودلك باستبدال النيوكليوتيدات غير الصحيحة بالنيوكليوتيدات الصحيحة .
3- في النهاية تكون المحصلة نسختين متماثلتين لجزيء DNA الأصل , كل جزيء جديد يبنى من سلسلة نيوكليوتيدات من جزيء DNA الأصل وسلسة جديدة من النيوكليوتيدات .
2- الحمض النووي الريبوزي Ribo Nucleic Acid ‘RNA’
وهو النوع الثاني من الأحماض النووية ويختلف عن الحمض DNA من حيث :
– يحتوي نيلكليوتيدات RNA على سكر الريبوز في حين تحتوي DNA على السكر الديوكسي الريبوزي .
– يتكون من سلسلة واحدة فقط من النيوكليوتيدات وقد تكون خطية او حلقية او كروية .
– يحتوي على القواعد النيتروجينية التالية :
الأدنين A , الجوانين G , السايتوسين C , اليوراسيل U ,.
– هناك ثلاثة أنواع من الحمض النووي الريبوزي يشرف على صناعتها الحمض النووي الديوكسي ريبوز DNA بمساعدة أنزيمات خاصة وهي ثلاث أنواع :
1- m-RNA الرسول "Messenger " وهو من النوع الخطي يخمل تعليمات وراثية جينية لحمض DNA من النواة الى السيتوبلازم .
2- t-RNA الناقل "Transfer " وهو من النوع الحلقي يعمل كمستقبل للأحماض الأمينية حيث يقوم بحملها وتوصيلها الى مركز بناء البروتينات في الرايبوسومات .
3- r-RNA الرايبوسومي "Ribosomal " وهو من النوع الكروي يدخل في تركيب الرايبوسومات التي تشكل مركز بناء البروتينات .
__________________
ويوفقج بحياتج ..
مشكووورة حبوووبه ..
لج منيـْ آحلى تقيييمْ..
غ ـلوهٍ مرتٍ منْ هنااٍ..
بارك الله فيج هويجر..
ربي لا هانج..