ما هو الحمض النووي؟

يُعرف الحمض النووي (بالإنجليزية: Nucleic Acid) على أنه الجزء الرئيسي الذي يحمل المعلومات في الخلية على شكل جينات موروثة من الآباء إلى الأبناء، وهو عبارة عن مركب كيميائي معقد ينتج من تحليله سكر، وحمض الفسفوريك، ومجموعة متنوعة من القواعد العضوية، وينقسم الحمض النووي إلى فئتين رئيسيتين هما الحمض النووي الرايبوزي منقوص الأكسجين (DNA)، والحمض النووي الريبي كامل الأكسجين (RNA).[١]


يمثل الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين (DNA) المادة الوراثية الرئيسية، وهو موجود في معظم الكائنات الحية ومعظم الفيروسات، بينما يمثل الحمض النووي الريبي كامل الأكسجين (RNA) المادة الجينية لبعض الأنواع من الفيروسات، بالإضافة إلى وجوده في جميع الخلايا الحية، حيث يلعب دورًا أساسيًا، ومهمًا في عمليات معينة مثل إنتاج البروتينات.[١]


تركيب الحمض النووي DNA

وحدة البناء الأساسية في الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين (بالإنجليزية: Deoxyribonucleic acid) تُدعى النيوكليوتيد (بالإنجليزية: Nucleotide)، وهو عبارة عن جزيئات مُكونة من مجموعة سكر رايبوزي حيث يتصف هذا السكر باحتوائه على أكسجين أقل بواحد من الرايبوز الذي يخرج منه؛ لذلك يُسمى سكر منزوع الأكسجين، بالإضافة إلى جزيء فوسفات، وقواعد هيدروجينية، والتي تتواجد في النيوكليوتيد بأربعة أنواع رئيسية هي:[٢]

  • الأدنيين (بالإنجليزية: Adenine).
  • السيتوسين (بالإنجليزية: Cytosine).
  • الجوانيين (بالإنجليزية: Guanine).
  • الثايمين (بالإنجليزية: Thymine).


تربط هذه القواعد بين الشريطين المكونيين للحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين لتعطي سلسلة حلزونية، حيث يكون دائمًا ارتباط قاعدة الأدنيين في الشريط الأول مع قاعدة الثايمين في الشريط الثاني، كما ترتبط قاعدة السيتوسين في الشريط الأول مع قاعدة الجوانيين في الشريط الثاني.[٢]


يحتوي الحمض النووي الرايبوزي منقوص الأكسجين على المعلومات اللازمة لبقاء الكائن الحي وتكاثره وتطوره، ولتنفيذ تلك المهام يتم تحويل تسلسلات الـDNA المختلفة إلى رسائل يتم تناقلها لاستخدامها في عمليات تصنيع البروتينات المسؤولة عن معظم العمليات في أجسام الكائنات الحية، حيث يعطي كل ترتيب أو تسلسل مختلف من الـDNA نوعًا خاصًا من المعلومات التي تعطي الأمر بتصنيع نوع معين من البروتينات.[٣]


أنواع الحمض النووي DNA

يتواجد الحمض النووي الرايبوزي منقوص الأكسجين (DNA) بعدة أشكال اعتمادًا على اتجاه التفاف السلسلة الحلزونية، وهي:[١]

  • الحمض النووي الرايبوزي منقوص الأكسجين- أ (A-DNA): وهو عبارة عن سلسلة حلزونية تلتف لليمين، تُشبه إلى حد كبير النوع الآخر من الـDNA وهو (B-DNA)، إلا أن (A-DNA) يختلف قليلًا من ناحية حجم قطر السلسلة الحلزونية، حيث يكون حجم القطر فيه أكبر من قياس القطر في سلسلة الـ(B-DNA).
  • الحمض النووي الرايبوزي منقوص الأكسجين- ب (B-DNA): وهو الشكل الأكثر شيوعًا من أشكال الـDNA، وهو عبارة عن سلسلة حلزونية تلتف لليمين.
  • الحمض النووي الرايبوزي منقوص الأكسجين- ز (Z-DNA): وهو عبارة عن سلسلة من الحمض النووي الرايبوزي منقوص الأكسجين أعسر الالتفاف، حيث تلتف السلسلة الحلزونية فيه لليسار، في نمط مُتعرج.


من الجدير بالذكر أن الحمض النووي الرايبوزي منقوص الأكسجين DNA يتواجد في ميتوكندريا الخلايا، بالإضافة إلى النواة.[١]


تركيب الحمض النووي RNA

يُعرَّف الحمض النووي الريبوزي (بالإنجليزية: Ribonucleic Acid) على أنه جزيء مُشابه لجزيء DNA، حيث يتكون الـRNA من سكر رايبوزي، وفوسفات، إلا أنه على عكس الحمض النووي الرايبوزي منقوص الأكسجين DNA، فإن RNA أُحادي الجديلة، أي لا يتكون من سلسلتين تلتفان بشكل حلزوني كما في DNA، وتتكون سلسلة الـRNA من عمود أساسي مكون من سكر رايبوزي، ومجموعة فوسفات كما ذُكر سابقًا، ويتعلق كل جزء سكر بأحد أنواع القواعد الهيدروجينية الموجودة في الـRNA وهي كالآتي:[٤]

  • الأدنيين (بالإنجليزية: Adenine).
  • الجوانيين (بالإنجليزية: Guanine).
  • اليوراسيل (بالإنجليزية: Uracil).
  • السيتوسين (بالإنجليزية: Cytosine).


حيث يكون دائمًا ارتباط قاعدة الأدنيين مع قاعدة اليوراسيل، كما ترتبط قاعدة السيتوسين قاعدة الجوانيين، ومن الجدير بالذكر أن الـRNA يتواجد في السيتوبلازم، والريبوسوم، بالإضافة إلى النواة.[١]


أنواع الحمض النووي RNA

يتواجد الحمض النووي الرايبوزي RNA بعدة أنواع وهي:[١]

  • الحمض النووي الرايبوزي الرسول (بالإنجليزية: Messenger RNA): يُختصر بـ(mRNA) ويقوم هذا النوع من الحمض النووي الرايبوزي بنقل المعلومات من الجينوم إلى البروتينات عن طريق ترجمة الشيفرات الوراثية، وتحويلها إلى بروتين.
  • الحمض النووي الرايبوزي الناقل (بالإنجليزية: Transfer RNA): يُختصر بـ(tRNA) وهو الجزيء غير المشفر من الحمض النووي الريبي، والذي يقوم بحمل الأحماض الأمينية فيزيائيًا إلى المواقع الصحيحة للترجمة، وفك الشيفرات؛ لتجميعها في سلاسل من البروتينات أثناء عملية الترجمة.
  • الحمض النووي الرايبوسومي (بالإنجليزية: Ribosomal RNA): يُختصر بـ(rRNA) وهو جزيء في الخلايا التي تشكل جزءًا من العضية المسؤولة عن تصنيع البروتين والمعروفة باسم الريبوسوم، والتي يتم تصديرها إلى السيتوبلازم للمساعدة في ترجمة المعلومات المرسلة بواسطة الحمض النووي الرايبوزي الرسول (mRNA) لتحويلها إلى بروتين.[٥]

المراجع

  1. ^ أ ب ت ث ج ح toppr (2021), "dna and rna", toppr, Retrieved 27/12/2021. Edited.
  2. ^ أ ب lecturio (2020), "deoxyribonucleic acid", lecturio, Retrieved 13/10/2021. Edited.
  3. ↑ genome (2021), "Deoxyribonucleic Acid Fact Sheet", genome, Retrieved 27/12/2021. Edited.
  4. ↑ Leslie G. Biesecker, M.D. (2021), "RNA Ribonucleic Acid", genome, Retrieved 27/12/2021. Edited.
  5. ↑ britannica (2021), "ribosomal RNA", britannica, Retrieved 27/12/2021. Edited.