DNA چیست؟
DNA مخفف دئوکسی ریبونوکلئیک اسید است. ماده شیمیایی آلی با ساختار مولکولی پیچیده که در تمام سلول های پروکاریوتی و یوکاریوتی و بسیاری از ویروس ها یافت میشود. DNA اطلاعات ژنتیکی را برای انتقال صفات ارثی کدگذاری میکند.
تاریخچه کشف DNA:
DNA شیمیایی برای اولین بار در سال ۱۸۶۹ کشف شد، اما نقش آن در وراثت ژنتیکی تا سال ۱۹۴۳ نشان داده نشد. در سال ۱۹۵۳ جیمز واتسون و فرانسیس کریک با کمک کارهای فیزیکدانان روزالیند فرانکلین و موریس ویلکینز، تشخیص دادند که ساختار DNA مارپیچی متشکل از دو رشته DNA که در اطراف یکدیگر پیچیده شده است. این دستیابی به پیشرفت قابل توجهی در درک دانشمندان از تکثیر DNA و کنترل ارثی فعالیت های سلولی منجر شد.
ساختار DNA:
هر رشته از یک مولکول DNA از یک زنجیره طولانی از نوکلئوتیدهای مونومر تشکیل شده است. نوکلئوتیدهای DNA از یک مولکول قند دی اکسی ریبوز تشکیل شده است که یک گروه فسفات و یکی از چهار پایه ازته به آن متصل است: دو پورین (آدنین و گوانین) و دو پیریمیدین (سیتوزین و تیمین).
نوکلئوتیدها با پیوندهای کووالانسی بین فسفات یک نوکلئوتید و قند بعدی به یکدیگر متصل می شوند و یک ستون فقرات قند فسفات تشکیل می دهند که بازهای ازت از آن بیرون می زند. یک رشته توسط پیوندهای هیدروژنی بین بازها به رشته دیگری متصل می شود. توالی این پیوند خاص است. به عنوان مثال، پیوندهای آدنین فقط با تیمین و سیتوزین فقط با گوانین.
پیکربندی مولکول DNA بسیار پایدار است و به آن اجازه می دهد تا به عنوان الگویی برای تکثیر مولکول های DNA جدید و همچنین برای تولید (رونویسی) مولکول RNA (اسید ریبونوکلئیک) مرتبط عمل کند. بخشی از DNA که رمز سنتز سلول توسط یک پروتئین خاص است، ژن نامیده می شود.
تکثیر DNA:
DNA با جدا شدن به دو رشته واحد تکثیر می شود، که هر کدام به عنوان الگویی برای یک رشته جدید عمل می کنند. رشته های جدید با همان اصل جفت شدن پیوند هیدروژنی بین بازهای موجود در مارپیچ دوتایی کپی می شوند. دو مولکول دو رشته ای جدید DNA تولید می شود که هر یک شامل یکی از رشته های اصلی و یک رشته جدید است. این تکرار “نیمه محافظه کارانه” کلید وراثت پایدار صفات ژنتیکی است.
ساختار پروتئین-DNA :
درون یک سلول، DNA به صورت مجتمع های پروتئین-DNA متراکم به نام کروموزوم ها سازمان یافته است. در یوکاریوت ها، کروموزوم ها در هسته قرار دارند. اگرچه DNA در میتوکندری و کلروپلاست نیز یافت می شود ولی در پروکاریوت ها، DNA به صورت کروموزوم دایره ای منفرد در سیتوپلاسم یافت می شود.
برخی از پروکاریوت ها مانند باکتری ها، دارای DNA خارج کروموزومی شناخته شده به نام پلاسمیدها هستند که ماده ژنتیکی مستقل و خودتکثیر پذیر هستند. از پلاسمیدها برای مطالعه بیان ژن به طور گسترده ای در فناوری DNA نوترکیب استفاده شده است.
ماده ژنتیکی ویروس ها:
ممکن است DNA یا RNA تک رشته ای یا دو رشته ای باشد. ویروس ها ماده ژنتیکی خود را به صورت RNA تک رشته ای حمل می کنند و آنزیم ترانس کریپتاز معکوس را تولید می کنند که می تواند RNA را از رشته DNA تولید کند.
منبع: سایت دانشنامه بریتانیکا
دیدگاهتان را بنویسید