مم تتكون المادة الوراثية؟
تسمى المادة الوراثية بالحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين (DNA: Deoxyribonucleic Acid)، وتتكون من وحدات فرعية صغيرة ومتكررة من النيوكليوتيدات (Nucleotides)، ويتكون كل نيوكليتيد من ثلاثة أجزاء وهي:[١]
- السكر الخماسي منقوص الأكسجين.
- مجموعة الفوسفات.
- القاعدة النيتروجينية.
ويوجد أربعة أنواع للنيوكليتيدات، وتصنف هذه الأنواع تبعًا للقاعدة النيتروجينية الموجودة فيها، وهي كالآتي:[١]
- الأدينين (Adenine) ويرمز لها بالرمز A.
- الجوانين (Guanine) ويرمز لها بالرمز G.
- السايتوسين (Cytosine) ويرمز لها بالرمز C.
- الثايمين (Thymine) ويرمز لها بالرمز T.
يتكون الحمض النووي من سلسلة خطية من النيوكليوتيدات، حيث يرتبط جزيء السكر في النيوكليوتيد الأول برابطة تساهمية مع مجموعة الفوسفات للنيوكليوتيد المجاور، ويتم ربط سلسلتين من الحمض النووي معًا بشكل حلزوني مزدوج (Double Helix)، حيث يتم تثبيتهما معًا بواسطة روابط هيدروجينية تتشكل بين القواعد النيتروجينية، حيث ترتبط القاعدة A مع T، والقاعدة C مع G.[١]
ما هي الشفرة الوراثية؟
الشفرة الوراثية (Genetic Code) هو مصطلح يستخدم للتعبير عن طريقة ترتيب القواعد النيتروجينية الأربعة في جزيء الـ DNA، لتقوم الريوبوسومات (إحدى أعضاء الخلية) بقراءة هذه الشفرة وتحويلها إلى بروتينات من خلال عملية تسمى بترجمة الـ DNA، وهي تهدف إلى تحويل الشفرة الوراثية إلى بروتينات تقوم بوظائف الخلية المتعددة، حيث إن كل 3 قواعد نيتروجينية تشكل شفرة وراثية واحدة تترجم إلى حمضٍ أميني، وتتكون البروتينات من عدة أحماض أمينية؛ إذًا يمكن ترتيب معلومات الشفرة الوراثية اعتمادًا القواعد الثلاثة الآتية:[٢]
- تتكون المادة الوراثية من قواعد نيتروجينية، وكل 3 قواعد منها تترجم إلى حمضٍ أميني.
- يتكون البروتين من عدة أحماض أمينية.
- إذاً يتكون البروتين من العديد من مضاعفات العدد 3 من القواعد النيتروجينية.
كم عدد الشفرات الوراثية؟
تشكل كل 3 نيوكليوتيدات شفرة وراثية واحدة تسمى كودون (Codon)، وبما أن عدد أنواع النيوكليوتيدات هو 4، وأن كل 3 منها تشكل شفرة وراثية واحدة، فإن عدد الشفرات الوراثية الكلّي هو أربعة للأس ثلاث ()، أي أنه يوجد 64 شفرة وراثية في الحمض النووي، ويشكل كل كودون منها حمضًا أمينيًا، وقد يكون للحمض الأميني الواحد أكثر من كودون، وذلك لأن عدد الأحماض الأمينية هو 20 فقط، بينما عدد الكودونات هو 64، وعند ترجمة المادة الوراثية إلى أحماض أمينية؛ ترتبط هذه الأحماض معًا بروابط ببتيدية (نوع من الروابط التساهمية) لتكوّن البروتينات، كما في الجدول الآتي:[٣]
أمثلة على الشفرات الوراثية
تترجم الشفرات الوراثية إلى أحماض أمينية ثم إلى بروتينات، على سبيل المثال؛ بروتين الكولاجين يتكون من العديد من الأحماض الأمينية، أومن أهمّها:[٤]
- الألانين (رمزه في الجدول Ala)، وله الشفرات الوراثية (أو الكودونات) الآتية: GCU، GCC، GCA، GCG، وهذا يعني أن الشيفرة الوراثية GCG مثلًا تتكون من النيوكلوتيدات الآتية بالترتيب: الجوانين، ثم السايتوسين، ثم الجوانين.
- الأرجنين (رمزه في الجدول Arg)، وله شفيرات وراثية هي: AGA، AGG.
- حمض الجلوتاميك (رمزه في الجدول Glu)، ذو الشفرات الوراثية: GAA و GAG.
المراجع
- ^ أ ب ت "what-is-dna-made-of", ancestry, Retrieved 16/10/2021. Edited.
- ↑ "Genetic-Code", genome, Retrieved 16/10/2021. Edited.
- ↑ "the-genetic-code-discovery-and-properties", www.khanacademy.org, Retrieved 16/10/2021. Edited.
- ↑ "amino-acid-composition-of-collagen", rousselot, Retrieved 16/10/2021. Edited.
