12:05 م
البيولوجيا -
كتب الزراعة
كتاب : المرجع الشامل في : الوراثة الجزيئية
تأليف : ا.د فؤاد عبد رزاق البركي
عددص فحات الكتاب : 544 صفحة
لقد أثمرت الأبحاث في علم الأحياء الجزيئي وعلم الوراثة عن إجابات على الأسئلة الأساسية التي لم تُجب عليها علم الوراثة التقليدي حول تركيب الجينات، وآلية تضاعفها، ووظائفها، وكيف تُحدث اختلافات الجينات اختلافات في النمط الظاهري. صُممت هذه الإجابات من منظور ظواهر على المستوى الجزيئي، وهي تُقدم جزءًا كبيرًا من النظرية الأساسية المرتبطة بعلم الوراثة الجزيئي.
ما هو الجين؟ سيُناقش هذا السؤال بمزيد من التفصيل في القسم الرابع من هذه المقالة، ولكن يكفي إجابة سريعة للغرض الحالي: الجينات هي تسلسلات خطية من النيوكليوتيدات في جزيئات الحمض النووي (DNA). يتكون كل جزيء من الحمض النووي من سلسلة مزدوجة من النيوكليوتيدات. هناك أربعة أنواع من النيوكليوتيدات في الحمض النووي: الجوانين، والسيتوزين، والثايمين، والأدينين. تلتف سلسلتا النيوكليوتيد في جزيء الحمض النووي حول بعضهما البعض على شكل حلزون مزدوج. ترتبط السلسلتان في الحلزون بروابط هيدروجينية بين النيوكليوتيدات من السلاسل المتجاورة.
الرابطة الهيدروجينية محددة، بحيث يقع الجوانين في إحدى السلسلتين دائمًا بجوار السيتوزين في السلسلة المجاورة (والعكس صحيح)، ويقع الثايمين في إحدى السلسلتين دائمًا بجوار الأدينين (والعكس صحيح). وبالتالي، فإن التسلسل الخطي للنيوكليوتيدات في إحدى سلسلتي النيوكليوتيدات في جزيء الحمض النووي (DNA) يكون مُكمّلًا للتسلسل الخطي للنيوكليوتيدات في السلسلة الأخرى من جزيء الحمض النووي. الجين هو جزء من النيوكليوتيدات في إحدى سلاسل جزيء الحمض النووي (DNA). بالطبع، ليست كل سلسلة من النيوكليوتيدات في الحمض النووي (DNA) جينًا؛ تُعرّف أجزاء الحمض النووي (DNA) على أنها جينات وفقًا لوظيفتها .
كيف تُنسخ الجينات؟ تُقدم فكرة أن الجينات هي أجزاء في حلزون الحمض النووي المزدوج إجابة مباشرة على هذا السؤال. تُنسخ الجينات بدقة عندما تنفك السلاسل المزدوجة لجزيء الحمض النووي (DNA) وتتشكل سلاسل جديدة على طول الخيوط الفاصلة عن طريق اقتران النيوكليوتيدات المُكملة. عندما تكتمل العملية، يتم تشكيل نسختين من الحلزون المزدوج الأصلي وبالتالي يتم تكرار الجينات في جزيء الحمض النووي الأصلي بشكل فعال.
ما وظيفة الجينات؟ باختصار، تعمل الجينات كقوالب في تخليق جزيئات الحمض النووي الريبوزي (RNA). والنتيجة هي أن التسلسل الخطي للنيوكليوتيدات في جزيء الحمض النووي الريبوزي (RNA) المُصنّع حديثًا يتوافق مع التسلسل الخطي للنيوكليوتيدات في قطعة الحمض النووي الريبوزي (DNA) المستخدمة كقالب.
تلعب جزيئات الحمض النووي الريبوزي (RNA) المختلفة أدوارًا وظيفية مختلفة في الخلية، وتلعب العديد من جزيئات الحمض النووي الريبوزي (RNA) دور القالب في تخليق جزيئات البوليببتيد. البوليببتيدات المُصنّعة حديثًا هي تسلسلات خطية من الأحماض الأمينية التي تُكوّن البروتينات، وتلعب البروتينات أدوارًا وظيفية متنوعة في الخلية والكائن الحي (والبيئة). تعتمد قدرة البوليببتيد على العمل بطرق محددة على التسلسل الخطي للأحماض الأمينية التي يتكون منها. ويتوافق هذا التسلسل الخطي مع التسلسل الخطي لثلاثيات النيوكليوتيدات في الحمض النووي الريبوزي (الكودونات)، والذي يتوافق بدوره مع التسلسل الخطي للنيوكليوتيدات في قطع الحمض النووي الريبوزي (DNA)، وهذا الجزء الأخير هو الجين المسؤول عن هذا البوليببتيد.
كيف تُؤدي الاختلافات في الجينات إلى اختلافات في السمات الظاهرية؟ تُوفر الإجابة المتواضعة المذكورة أعلاه على سؤال "ما وظيفة الجينات؟" الأساس لشرح كيف يُمكن للاختلافات في الجينات أن تُؤدي إلى اختلافات في السمات الظاهرية. سيؤدي اختلاف تسلسل النيوكليوتيدات في الجين إلى اختلاف في تسلسل النيوكليوتيدات في جزيئات الحمض النووي الريبوزي (RNA)، والذي بدوره يُمكن أن يُؤدي إلى اختلاف في تسلسل الأحماض الأمينية في البوليببتيد. يُمكن أن تؤثر الاختلافات في التسلسلات الخطية للأحماض الأمينية في البوليببتيدات (وفي التسلسلات الخطية للنيوكليوتيدات في جزيئات الحمض النووي الريبوزي الوظيفية) على الأدوار التي تلعبها في الخلية والكائن الحي، ويكون لها أحيانًا تأثير يُمكن ملاحظته كاختلاف ظاهري. وقد تم تحديد الطفرات (الاختلافات في الجينات) التي حددتها مجموعة مورغان (مثل الطفرة الأرجوانية) بشكل روتيني على أنها اختلافات في تسلسلات النيوكليوتيدات في الحمض النووي.
-----------------
-------------------
ليست هناك تعليقات:
ملحوظة: يمكن لأعضاء المدونة فقط إرسال تعليق.