#الحمض_النووي_DNA
#الجزء_الثالث
ماذا تعلم عن الحمض النووي DNA ؟
-يتميز الـDNA بطوله، ولنأخذ جراثيم الإشريشية القولونية (E-coli) مثالًا على الDNA، وهي عبارة عن جزئ DNA واحد يحوي 3000 جين تقريبًا.

*توضـيـــح: 
الجين هو عبارة عن ترتيب محدد للنيوكليوتيدات والتي يساعد ترتيبُها الجينَ على صنع البروتين، وهو ما سنتكلم بالتفصيل عنه إن شاء الله.

إذا ما قمنا بفرد جزيء الـ DNA الموجود داخل الإشريشية القولونية، فسنجد أن طوله ميلليمتر واحد تقريبًا، بينما لا يتجاوز طول الإشريشية القولونية نفسها 3 ميكرومتر (أي 0.003 ميللميتر)؛ لذا يلتف جزيء الـDNA هذا حول نفسه بشدة ليتمكن من إيجاد حيز ملائم له ضمن الإشريشية القولونية الصغيرة.

– الكائنات المعقدة كالحيوان والنبات فتمتلك حوالي 50000 إلى 100000 جين مقسمين على الكروموسومات المختلفة؛ ففي هذا النوع من الكائنات (المعقدة) تلتف جزيئات الـ DNA حول بروتينات خرزية الشكل تسمى “الهيستونات”.

– عندما تتكاثر الخلايا، يُنسَخ حمض الـ DNA ويوزَّع على كل خلية ناتجة، ويكون لدى الخلايا غير الجنسية نسختان من كل كروموسوم تمّ نسخه لتتوزع بالتساوي على الخليتين الناتجتين؛ فيصبح في كل خلية منهما نسختان من الكروموسومات بالانقسام الفتيلي.

-أما في الانقسام المنصف، فتتوزع الكروموسومات المنسوخة على أربع خلايا جنسية (بويضات أو حيوانات منوية) وبالتالي فإن كل خلية جنسية تملك نسخة واحدة فقط من الكروموسومات، وعندما يحدث الإلقاح (باتحاد الحيوان المنوي والبويضة) تكون البيضة الملقحة حاوية على مجموعتين من الكروموسومات.

– وكما ذكرنا أهمية الحمض النووي في عمل البروتينات من قبل؛ فإن أهمية هذه البروتينات تكمن في قيامها بوظائف الكائن الحي وتحديد صفاته.

– ينبغي على الخلية أن تتضاعف قبل أن تنشطر، وأما عن مكان حدوث التضاعف فهو يعتمد على كون الخلية من بدائيات النواة أو حقيقيات النواة؛ حيث يتم التضاعف في “السيتوبلازم” لدى بدائيات النواة وفي “النواة” لدى حقيقيات النواة، وبغض النظر عن المكان فالعملية هي نفسها تقريبًا.

– تساعد بنية الـDNA على التضاعف، حيث ينفصل كل من جانبي الـ DNA عن بعضهما، يبرز جمال تركيب هذا الحمض في إمكانية استخدام كل جانب كنمط أو قالب لتضاعف الجانب الآخر بما يسمى “التضاعف شبه المحافظ”، وفيما ينفصل الشقان عند التضاعف، فحمض الـDNA لا يفتح بالكلية مرة واحدة، وإنما في منطقة صغيرة تسمى “شوكة التضاعف”، تنتقل على طول الجزيء خلال مرحلة التضاعف.

– يعمل أنزيما “Ligase &Helicase”على فك حمض الـDNA، فيعملان عمل المقص الذي يفتح رجلي بنطال ملتصقتين.
– ثم يلتصق بروتين يسمى البروتين المرتبط بجانب واحد (SSB) بجوانب الـ DNA المفككة لحفظ وضع التفكك ولمنع اتحاد جانبي الـ DNA مرة أخرى، وذلك لوجود تجاذب بين الروابط، ثم يعمل أنزيم “DNA polymerase” على إضافة نيكليوتيدات جديدة مقابلة لجوانب الـ DNA المفكَّكةA مقابل T، و C مقابل.G

– يعمل أنزيم “DNA ligase” على ختم نهاية حمض الـDNA المتضاعف، وتلتف بعدها الأحماض المتضاعفة لتُعْطي شكلها الحلزوني المعهود.

– تختلف معدلات تضاعف الحمض النووي DNA باختلاف نوع الخلية؛ حيث تنقسم بعض الخلايا باستمرار مثل خلايا الشعر والأظافر ونقي العظام، ويدخل البعض الآخر في دورات انقسام ثم يتوقف مثل العضلات والقلب.
– وأخيرًا يتوقف انقسام بعض الخلايا لكن يمكن حثها على الانقسام لمعالجة بعض الإصابات مثل خلايا الكبد والجلد .
======
– وختامًا، يختلف الحمض النووي الخاص بالخلايا الحيوانية عن الحمض النووي الخاص بالنباتات؛ حيث تحتوي الخلية الحيوانية في الغالب على نسختين من الكروموسومات، أما الخلايا النباتية فتحتوي على أكثر من نسختين من بعض الكروموسومات قد تختلف أثناء الانقسام وتوزيع الكروموسومات.

– يمكن أن تسبب تغيرات النسخ هذه أمراضًا وراثية شديدة قد تكون قاتلة في الخلايا الحيوانية، بينما -ولأسباب غير معروفة إلى الآن – لا تسبب أضراراً للنباتات!

إعداد: أحمد حليم
مراجعة علمية: M.Al Badawi
تدقيق لغوي: زياد رزق

#الباحثون_المسلمون