ما الفرق بين DNA و RNA؟

يشكل الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين (Deoxyribonucleic Acid: DNA) والحمض النووي الريبي (Ribonucleic Acid: RNA) أهم المركبات الكيميائية المتواجدة في الخلايا الحية، إلا أنهما يختلفان عن بعضهما البعض في العديد من الجوانب، حيث إن DNA هو المادة الوراثية الموجودة في الخلايا حقيقية النواة، وهو يوجد على هيئة سلسلتين متصلتين ببعضهما البعض، بينما يشكل RNA الوسيط الذي يربط ما بين المعلومات الوراثية المخزنة في الـ DNA وبين البروتينات، وهو يوجد على هيئة سلسلة واحدة منفردة،[١] وفيما يأتي أهم الفروقات بينهما:


الفرق من حيث التركيب الكيميائي

يتشابه التركيب الكيميائي لكل من الـ DNA والـ RNA، ويمكن التمييز بينهما كالآتي:

  • التركيب الكيميائي للـ DNA: يتكون الـ DNA من نيوكليتيدات تتكون من ثلاث أجزاء هي: سكر خماسي منقوص الأكسجين، ومجموعة فوسفات، وقاعدة نيتروجينية، ويوجد أربعة أنواع للقواعد النيتروجينية الموجودة في الـ DNA، وهي: الأدينين (A)، والجوانين (G)، والسايتوسين (C)، والثايمين (T).[٢]
  • التركيب الكيميائي للـ RNA: يتكون الـ RNA أيضًا من النيوكليتيدات التي تتكون من ثلاث أجزاء هي: سكر خماسي، ومجموعة فوسفات، وقاعدة نيتروجينية، ويوجد أيضاً أربعة أنواع للقواعد النيتروجينية المكونة للـ RNA، وهي: الأدينين (A)، والجوانين (G)، والسايتوسين (C)، واليوراسيل (U).[٣]


يتّضح هنا أن التشابه في التركيب الكيميائي بين DNA و RNA كبير جدًا وأن الاختلافين الوحيدين بينهما هو أن السكر الخماسي في الـ DNA يكون منقوص الأكسجين أي يفتقر لجزيء أكسجين، وأن قاعدة الثايمين النيتروجينية (T) تستبدل بقاعدة اليوراسيل (U) في الـ RNA.[٢][٣]


الفرق من حيث البنية

تختلف بنية الـ DNA عن بينة الـ RNA اختلافًا جوهريًا، وفيما يأتي توضيحٌ لذلك:

  • بنية الـ DNA: تتكون سلسلة الـ DNA من العديد من النيوكليتيدات، وترتبط هذه النيوكليتيدات في السلسلة الواحدة ببعضها البعض عن طريق روابط فوسفودياسترية (Phosphodiester Bonds)، كما أن الـ DNA لا يتواجد بسلسلة واحدة فقط، وإنما بسلسلتين (Double Stranded) ترتبطان ببعضهما البعض من خلال روابط هيدروجينية تتكون بين القواعد النيتروجينية، حيث ترتبط قاعدة الأدنين بالثايمين (A-T) عبر رابطتين هيدروجينيتين، وترتبط قاعدة الجوانين بالسايتوسين (G-C) عبر ثلاث روابط هيدروجينية، وينتج عن ذلك الشكل اللولبي الذي يطلق عليه (Double Helix)، حيث تكون القواعد النيتروجينية متجهة إلى الداخل بينما يشكل السكر الخماسي منقوص الأكسجين مع مجموعة الفوسفات العمود الفقري الخارجي.[٤]
  • بنية الـ RNA: يتكون الـ RNA من سلسلة واحدة فقط تتكون أيضًا من نيوكليتيدات ترتبط ببعضها البعض عن طريق روابط فوسفودياسترية (Phosphodiester Bonds)، وعلى الرغم من أن الـ RNA يتكون من سلسلة واحدة فقط، إلا أنه غالبًا ما يُظهر ترابطًا بين النيوكليتيدات يؤدي إلى تشكل بنية ثلاثية الأبعاد، حيث ترتبط هذه النيوكليتيدات ببعضها عن طريق روابط هيدروجينية تنشأ بين قاعدة الأدنين النيتروجينية واليوراسيل (A-U)، وبين الجوانين والسايتوسين (G-C).[٥]


يتضح هنا أن الفرق الجوهري بين بنية الـ DNA وبنية الـ RNA هو أن الـ DNA يتواجد بسلسلتين مترابطتين (Double Stranded)، بينما يتواجد الـ RNA بسلسلة واحدة فقط (Single Stranded).[٤][٥]


الفرق من حيث الوظيفة

يمكن التمييز بين كل من الـ DNA والـ RNA من حيث وظيفة كل منهما، كالآتي:

  • وظيفة الـ DNA: تعتبر بنية الـ DNA متينة جدًا كونها عبارة عن سلسلتين مترابطتين، مما يعطيه نسبة عالية من الاستقرار، وهذه البنية المتينة هي التي تعطيه وظيفته ذات الأهمية القصوى ألا وهي حفظ المعلومات الوراثية، حيث يتم تخزين وحفظ الشيفرات الوراثية التي هي أساس الحياة في الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين، ويتم تمريرها عبر الأجيال، وترجمتها لصنع البروتينات المسؤولة عن القيام بالوظائف الحيوية.[٦]
  • وظيفة الـ RNA: يتم الوصول إلى المعلومات المخزنة في الـ DNA عن طريق الـ RNA، حيث يقوم الـ RNA بنسخ المعلومات الوراثية المحفوظة في الـ DNA وصناعة البروتينات من خلال عملية الترجمة، ثم تقوم بعد ذلك البروتينات بالعديد من الوظائف الخلوية، والتي تشمل بناء الهياكل الخلوية، والعمل كمحفزات إنزيمية للتفاعلات الكيميائية الخلوية، والأنواع الثلاثة الرئيسية للـ RNA التي تشارك بشكل مباشر في تصنيع البروتين هي الـ RNA المرسال (mRNA)، والـ RNA الريبوزي (rRNA)، والـ RNA الناقل (tRNA).[٥]


يتّضح هنا أن الفرق الأساسي بين وظيفة كلاً من الـ DNA والـ RNA مبنيّة على الفرق في البنية الهيكلية لكلٍ منهما، حيث إن الاستقرار العالي في بنية الـ DNA يجعله مناسبًا للوظائف طويلة المدى كحفظ المعلومات الوراثية، أما ضعف الاستقرار النسبي في الـ RNA فيجعله أكثر ملائمة لوظائف قصيرة المدى كترجمة المادة الوراثية.[٥][٦]



المراجع

  1. ↑ and RNA are nearly identical polymers of,nucleus of a cell and in the mitochondria. "Difference Between DNA and RNA", byjus, Retrieved 18/11/2021. Edited.
  2. ^ أ ب "tructure-and-composition-of-DNA", britannica, Retrieved 27/10/2021. Edited.
  3. ^ أ ب "RNA-Ribonucleic-Acid", genome, Retrieved 27/10/2021. Edited.
  4. ^ أ ب "dna-structure", biologydictionary, Retrieved 27/10/2021. Edited.
  5. ^ أ ب ت ث "structure-and-function-of-rna", lumenlearning, Retrieved 27/10/2021. Edited.
  6. ^ أ ب "dna-structure-and-function", khanacademy, Retrieved 27/10/2021. Edited.