0
0

دی ان ای چیست و چطور کار می کند؟

141 بازدید

دی ان ای شاید مشهورترین مولکول زیستی باشد که در همه موجودات روی زمین وجود دارد. اما دی ان ای یا اسید دئوکسی ریبونوکلئیک چیست؟ در این مطلب، به مهم ترین اطلاعات مربوط به این مولکول می پردازیم.

بیشتر بخوانید: اندامک های سلولی

تقریباً هر سلول بدن شما حاوی دی ان ای یا کد ژنتیکی مخصوصی است که شما را منحصر به فرد می کند. دی ان ای دستورالعمل های تکامل، رشد، تولید مثل و تمام عملکردهای زیستی را به همراه دارد.

تفاوت در کد ژنتیکی موجودات زنده به این شکل است که یک فرد چشم آبی دارد و دیگری قهوه ای، برخی از افراد مستعد ابتلا به بیماری های خاص هستند، پرندگان فقط دو بال دارند و زرافه ها گردن درازی دارند.

نکته: اگر دی ان ای موجودات زنده باز شود ۳۰۰ مرتبه فاصله زمین تا خورشید را طی می کند

در این مقاله، ما اصول کارکرد دی ان ای، ماده ای که این مولکول از آن ساخته شده است و نحوه کار آن را توضیح می دهیم.

دی ان ای چیست؟

به طور خلاصه، DNA یک مولکول طولانی است که شامل کدهای ژنتیکی منحصر به فرد هر موجود زنده است. این دستورالعمل ها برای ساخت پروتئین هایی است که برای عملکرد بدن ضروری هستند.

دستورالعمل های DNA از والدین به کودک منتقل می شوند به طوری که تقریباً نیمی از DNA کودک از پدر و نیمی از مادر نشات می گیرد.

ساختار

DNA یک مولکول دو رشته ای است که به نظر پیچ خورده می آید و به آن شکلی منحصر به فرد می دهد که از آن به عنوان مارپیچ دوتایی یاد می شود.

هر یک از این دو رشته دنباله ای طولانی از نوکلئوتیدها یا واحدهای منفرد می باشند:

  • یک مولکول فسفات
  • یک مولکول قند به نام دئوکسی ریبوز ، حاوی پنج کربن
  • باز آلی نیتروژن دار

چهار نوع باز در دی ان ای وجود دارد:

  • آدنین (A)
  • سیتوزین (C)
  • گوانین (G)
  • تیمین (T)

ترتیب این چهار باز آلی پایه کد ژنتیکی را تشکیل می دهد که دستورالعمل های زندگی ما است.

پایه های دو رشته دی ان ای به هم چسبیده و شکلی نردبان مانند ایجاد می کند. در داخل نردبان، A همیشه به T می چسبیده، و G برای ایجاد “پله ها” همیشه به C می چسبد. طول نردبان توسط گروههای قند و فسفات تشکیل می شود.

بسته بندی دی ان ای کروماتین و کروموزوم ها

اکثر ماده ژنتیک در هسته سلول ها وجود دارد و مقداری در میتوکندری ها که نیروگاه های سلول هستند، یافت می شود.

از آنجا که DNA ما بسیار زیاد است (در هر سلول ۲ متر) و هسته های ما بسیار کوچک، DNA باید بسیاردقیق و ظریق بسته بندی شود.

رشته های DNA حلقه ای می شوند، پیچ می خورند و به دور پروتئین هایی به نام هیستون پیچیده می شوند. در این حالت پیچیده به آن کروماتین گفته می شود.

کروماتین از طریق فرایندی به نام ابرپوشش بیشتر متراکم شده و سپس در ساختارهایی به نام کروموزوم بسته بندی می شود. این کروموزوم ها همان شکل آشنا “X” را تشکیل می دهند.

هر کروموزوم حاوی یک مولکول DNA است. انسان ها ۲۳ جفت کروموزوم یا در مجموع ۴۶ کروموزوم دارند. جالب اینجاست که مگس های میوه دارای ۸ کروموزوم و کبوترها دارای ۸۰ کروموزوم هستند.

کروموزوم ۱ بزرگترین است و شامل حدود ۸۰۰۰ ژن است. کوچکترین آن کروموزوم ۲۱ با حدود ۳۰۰۰ ژن می باشد.

ژن چیست؟

به هر طوالی از DNA که پروتئین خاصی را کد می کند ژن گفته می شود. به عنوان مثال، یک ژن، پروتئین انسولین (هورمونی که به کنترل سطح قند در خون کمک می کند) را کد می کند.

نکته: انسان حدود ۲۰،۰۰۰ – ۳۰،۰۰۰ ژن دارد، اگرچه تخمین ها متفاوت است.

ژن های ما فقط حدود ۳ درصد دی ان ای ما را تشکیل می دهند، از ۹۷ درصد باقی مانده اطلاعات کم تری در دسترس است به طوری که تصور می شود آن قسمت ها در تنظیم رونویسی و ترجمه نقش دارند.

دی ان ای چگونه پروتئین می سازد؟

برای ایجاد پروتئین توسط ژن ها، دو مرحله اصلی وجود دارد:

رونویسی

کد DNA برای ایجاد RNA پیام رسان (mRNA) کپی می شود. RNA یک کپی از DNA است، اما به طور معمول تک رشته است. تفاوت دیگر این است که RNA حاوی تیمین پایه (T) نیست بلکه این باز آلی با اوراسیل (U) جایگزین می شود.

ترجمه

mRNA با انتقال (tRNA) به اسیدهای آمینه ترجمه می شود.

نکته: بخش های سه حرفی mRNA به نام کدون خوانده می شود.

هر کدون یک آمینو اسید خاص یا یک ماده سازنده پروتئین را کد می کند. به عنوان مثال، کدون GUG کدگذاری اسید آمینه والین است.

تلومر چیست؟

تلومرها نواحی نوکلئوتیدی مکرر در انتهای کروموزوم ها هستند.

آن ها از انتهای کروموزوم در برابر آسیب دیدن یا جوش خوردن با کروموزوم های دیگر محافظت می کنند.

تلومرها را به تکه های پلاستیکی بندهای کفش تشبیه کرده اند که از پوسته شدن آنها جلوگیری می کند.

با افزایش سن، این منطقه محافظ به طور پیوسته کوچکتر می شود. با هر بار تقسیم سلول و تکثیر DNA، تلومر کوتاهتر می شود.

پایان

  • کروموزوم ها رشته های محکم و پیچیده DNA هستند.
  • ژن ها بخش هایی از DNA هستند که پروتئین های منفرد را کد می کنند.

به بیان دیگر، دی ان ای نقشه اصلی زندگی و منبع تنوع شگفت انگیزی است که در اطراف خود می بینیم.

رفرنس انگلیسی

آیا این مطلب را می پسندید؟
https://sepantazistapadana.co.ir/?p=26430
اشتراک گذاری:
واتساپتوییترفیسبوکپینترستلینکدین
سید محمد حسین سبزپوشان
مدیرعامل شرکت علمی آموزشی سپنتا زیست آپادانا عضو پیوسته انجمن زیست شناسی ایران دانش آموخته علوم اعصاب مقدماتی دانشگاه هاروارد آمریکا عضو انجمن علوم اعصاب ایران عضو انجمن فیزیولوژی و فارماکولوژی ایران دبیر زیست شناسی
مطالب بیشتر
برچسب ها:

نظرات

0 نظر در مورد دی ان ای چیست و چطور کار می کند؟

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

هیچ دیدگاهی نوشته نشده است.