ما وظيفة الحمض النووي DNA؟
تتمثل وظائف الحمض النووي فيما يأتي:
- حمل معلومات جينية مهمّة لانتقال السمات الموروثة من جيل لآخر.
- احتوائه على التعليمات المهمّة والضرورية للكائنات الحية للنمو والتطور والتكاثر، وتكون هذه التعليمات مُخزّنةً في سلسلة ثنائية من النيكلوتيدات الأساسية.
تقرأ خلايا الكائن الحي شيفرات الحمض النووي (DNA) المُكوّنَة من 3 أزواج قاعديّة؛ لخلق بروتينات ضرورية للنمو، وتُكوّن كلّ 3 قواعد حمضاً أمينياً معيّناً يُمثل أساس بناء البروتين، فعلى سبيل المثال يُشكّل الزوج القاعدي (T-G-G) الحمض الأميني التريبتوفان، ويُشكّل الزوج القاعدي (G-G-C) الحمض الأميني الجلاكين، ويؤشّر وجود بعض المجموعات التشكيلية مثل (T-A-A) و(T-A-G) و(T-G-A) إلى نهاية سلسلة البروتين، ممّا يُعطي إشارةً للخلية بعدم إضافة المزيد من الأحماض الأمينية للسلسلة.
تحتاج الخلية لخطوتين منفصلتين لجعل البروتين يَستخدم المعلومات الموجودة في الحمض النووي، وهما كالآتي:
- قيام الإنزيمات بقراءة المعلومات الموجودة في جزيئات الحمض النووي، لتنسخها في جزيئات منفصلة يُسمّى كلّ منها الحمض النووي الريبوزي المرسال (mRNA)، ثمّ ترجمتها إلى لغة تفهمها الأحماض الأمينية.
- قيام الخلية بتطبيق هذه التعليمات لربط الأحماض الأمينية مع بعضها البعض لإنتاج نوع محدد من البروتين، حيث إنّ هناك أكثر من 20 نوع من الأحماض الأمينية التي يُمكن ربطها بطرق مختلفة، لتمنح الحمض النووي الفرصة لتشكيل مجموعة واسعة من البروتينات.
يجدر بالذكر أنّ مصطلح الحمض النووي (DNA) هو اختصار لمصطلح الحمض الخلوي الصبغي، والذي يُعرَّف على أنّه مادة عضوية معقدة موجودة في جميع الخلايا بدائية النواة وحقيقية النواة.
تركيب الحمض النووي
يتكوّن الحمض النووي من بوليمرات طويلة تُسمّى نيكلوتيدات تحتوي بدورها على 3 مناطق مميزة بخصائص مختلفة، إذ يُجمّع الحمض النووي في الكائنات الحية بشكل طولي مع بروتينات تُسمّى الهستونات لتكوين مواد تسمى الكروماتين، والتي تُقسّم لقطع صغيرة تُسمّى كروموسومات في خلايا الكائنات الحية حقيقية النواة، وعليه فإنّ الحمض النووي يتكوّن من أزواج من هذه الكروموسومات ويُورّث من الآباء للأبناء، وتكون هذه الكروموسومات مربوطةً بخيطين مجدولين متكاملين، ويجتمع هذان الخيطان عند منتصف النكليوتيد، ليُنتج سُلّماً يُلَفّ مُشكّلاً لولب مزدوج أو زوج من السلاسل المتقابلة.
يتكوّن الحمض النووي من النيكلوتيدات، وكلّ نيوكليوتيد يحتوى على قاعدة نيتروجينية، ومجموعة إلى 3 مجموعات فوسفاتية، وجزيء سكر خماسي يُسمّى الريبوز منقوص الأكسحين في أحماض (DNA)، في حين يُسمّى باسم الريبوز فقط في أحماض ( RNA )، ومن الجدير بالذكر أنّ القواعد النيتروجينية تأتي بـ 4 أنواع، وهي كالآتي:
- الأدينين: وهي من عائلة البيورينات، وتتكون من حلقتين كيميائيتين متصلتين.
- السايتوسين: وهي من عائلة البيريميدين، وهي شبيهة بالبيورينات لكنها مكوّنة من حلقة واحدة فقط.
- الثايمين: وهي من عائلة البيريميدين، وهي شبيهة بالبيورينات لكنها مكونة من حلقة واحدة فقط.
- الغوانين: وهي من عائلة البيورينات، وتتكون من حلقتين كيميائيتين متصلتين.
مكان وجود الحمض النووي
يتواجد الحمض النووي في نواة الخلية مع إمكانية وجود كمية قليلة منه في الميتوكندريا وبذلك يُسمّى بحمض الميتوكندريا النووي (بالإنجليزية: mtDNA)، فالميتوكندريا تُعتبر جزء الخلية المسؤول عن تحويل الطاقة التي يحصل عليها الجسم من الطعام إلى شكل تستطيع الخلية استخدامه فيه.
