الحموض النووية

البنية الأولية للدنا DNA

جزيئة الدناDNA عبارة عن بوليمير خطي يتكون من وحدات اولية بنائية أحادية (او مونوميراتmonomers ) تسمى بالنيكليوتيدات.كل نيكليوتيد يتكون من جزيئة سكر خماسي الكربون حلقي يضم ثلاث وظائف كحولية يسمى بالريبوز المنقوص الاكسجين (الدي اكسي ريبوز désoxyribose) وجزيئة خمض فوسفور( PO4H3) وجزيئة اساس عضوي أزوتي .  الفوسفات ترتبط بالكربون رقم 5 للسكر الخماسي والاساس يرتبط بدوره بالكربون رقم 1 بروابط تساهمية.

. ينتمي التيمين والسيتوزين إلى مجموعة الاسس الازوتية البيريميدينية أحادية الحلقة التي تشتق من نواة البيريميدين .أما الادنين والغوانين فتنتمي إلى مجموعة الاسس الازوتية البيورينية ثنائية الحلقة .

 

تتميز الأسس الازوتية بشدة إمتصاصها للاشعة فوق البنفسجية . نطلق تعبير النيكليوزيد على الارتباط بين جزيئة اساس ازوتي وجزيئة سكر , يتم هذا الارتباط عادة بين وظيفة كحولية ( OH- ) تابعة للسكر وبين المجموعة  NH- التابعة للاساس الازوتي . وتسمى هذه الرابطة بالرابطة غليكوزيدية N-glucosidique والنيكيوزيد الناتج ب N- غليكوزيد N-glucoside  

 في  النيكليوزيدات ترقم الذرات الكربونية للسكر اعتبارا من ذرة الكربون التي تشترك في تشكيل الرابطة  N- غليكوزيدية (تأخذ رقم 1) , والوظيفتان الكحوليتان الباقيتان تأخذان الرقم 3و5 . هناك اربعة نيوكليوزيدات منقوصة الاكسجين هي : التيميدين والسيتيدين والادينوزين والغوانوزين .

نطلق إسم نيكليوتيد nucléotideعلى الارتباط بين نيكليوزيد وجزيئة حمض فوسفور. يحدث هذا الارتباط عن طريقة رابطة استيرية بين الحمض والوظيفة الكحولية للسكر سواء رقم 3 أو5 .

في النيكليوتيدات الحرة تتم الاسترة بين الحمض الفوسفوري والوظيفة الكحولية 5 للسكر .

- التيميدين المنقوص الاكسجين 5 وحيد الفوسفاتd TMP  

- الستيدين المنقوص الاكسجين 5 وحيد الفوسفاتd CMP

- الأدينوزين المنقوص الاكسجين 5 وحيد الفوسفاتd AMP

- الغوانوزين المنقوص الاكسجين 5 وحيد الفوسفاتd GMP

إن البنية الأولية لجزيئة الدناDNA ماهي إلا عبارة عن التسلسل المرتب لنيكليوتيدات 5 وحيدة الفوسفات محددة ( polynucléotides) ترتبط النيكليوتيدات هذه مع بعضها البعض بروابط أستيرية تتم بين الوظيفة الكحولية 3 للسكر من أحد النيكليوتيدات وبين الوظيفة الحمضية الفوسفورية المرتبطة في الموقع 5 للنيكليوتيد التالي .وهكذا تتشكل سلسلة من النيكليوتيدات من النمط 3-5-3-5 . تتميز كل جزيئة الدناDNA بمتتالية  séquence محددة من النيكليوتيدات (أو الأسس الازوتية).

ارتباط السكر مع الفوسفات بروابط تساهمية قوية يشكيل الهيكل الخارجي للحمض(هيكل سكر فوسفات).أي هو الهيكل الذي يتبادل فيه مجموعات الفوسفات مع السكر الخماسي .أو بتعبير اخر هو شريط الدناDNA الذي أزيلت قواعده .

هيكل سكر فوسفات غير متماثل asymétrique لوجود مجموعة فوسفات حرة طليقة مرتبطة بذرة الكربون رقم 5 للسكر الخماسي عند أحد الطرفين ووجود مجموعة هيدروكسيل حرة HO أو طليقة عند ذرة الكربون رقم 3 للسكر عند الطرف الاخر.

 

البنية الثانوية للدنا DNA

 تتمثل البنية الثانوية لجزيئة الدناDNA في الحلزون المضاعف الذي تاخذه هذه الجزيئة . وهكذا فقد بين واتسون watson وكريك crickعام 1953 أن جزيئة الدناDNA تتكون من سلسلتين متعددتي النيكليوتيد تتوضعان وجها لوجه بإتجاه معاكس ترتبط الاسس الازوتية مع بعضها بواسطة جسور هيدروجينية مشكلة ما يشبه السلم , تلتف السلسلتان على بعضهما لتشكيل حلزون مضاعف يدور حول محور مركزي. كل دورة من الحلزون لها طول يساوي إلى 34 انغستروم وتضم 10 نيكليوتيدات . توجد عادة رابطتان بين الادنين والتيمين وثلاث روابط بين الغوانين والسيتوزين . إن الانجذابات الحاصلة بين مجموعات الاسس العضوية من الماء والجسور الهيدروجينية  تعمل على إستقرارالبنية الثانوية الحلزونية لجزيئة الدناDNA.
تتقابل الاسس الازوتية دائما بنفس الطريقة فالتيمين يقابل دائماالأدنين والغوانين يقابل دائما السيتوزين . إذن فمتتالية سلسلة ما تحدد متتالية السلسلة المقابلة  أي أنه توجد عملية تكامل بين السلسلتين بحيث ان السلسلة الأولى تتمم أو تكمل السلسلة الثانية عن طريق الأسس الازوتية .

 

بين شارغاف chargaff أن الاسس المشتقة من البورينات مساوية لكمية الاسس المشتقة من البيريميدينات في جزيئة الدناDNA  A+G =  T+Cوأن كمية الA تساوي كمية الT وكذلك كمية ال Gمساوية إلى كمية C
إن التيميدين 
DNA الأنواع الحيوانية والنباتية يتم بواسطة علاقة الأسس التالية :A+T/G+C  في الثدييات وحتى في معظم الكائنات حقيقة النوى تأخذ العلاقة السابقة قيما تنحصر بين 1.25 و 1.5 . أما البكتيريا فأصغر قيمة لهذه العلاقة نجدها عند البكتيريا  Sarcina lutea (0.35)  وأكبر قيمة تصل إلى حوالي2.7 عند البكتيريا اللاهوائية من الجنس كلورستيديوم clostriduim وتكون مساوية للواحد عند البكتيريا  E-COLI
للسلسلتين المكونتين لجزيئة الدنا
DNA إتجاهين متعاكسين فإذا كانت إحداهما تملك القطبية  5P- 3OHفإن الثانية تملك القطبية 3OH- 5P.
تتميز جزيئة الدنا
DNA,التي تأخذ أطوالا ضخمة متنوعة حسب الأنواع , بإمتصاصها للأشعة فوق البنفسجية الذي يكون أعظميا في طول موجة مساوية الى 260 نانومتر.إن بعض جزيئات  الدناDNA يمكن أن تضم اسسا أزوتية مغايرة للأسس الأربعة التي ذكرناها سابقا كما هو الحال في دناDNA بعض الفاجات التي تضم ال5 - مثيل سيتوزين أو ال5- هيدروكسي مثيل سيتوزين (HMC ) أو ال5- هيدروكسي اوراسيل الذي يحل محل التيمين غالبا في دناDNAالفاج الذي يصيب احد أنواع البكتيريا.Bacillus subtilus
الفرق بين  الدنا
DNA والرنا RNA:
يختلف ال
RNA عن الدناDNA بالنقاط التالية :
1- يضم الريبوز العادي بدلا من الريبوز منقوص الاكسجين .
2- يضم اليوراسيل
uracile بدلا من التيمين .
3- جزيئة الرنا
RNA عبارة عن سلسلة مفردة وليست مضاعفة .

هل استمتعت بهذه المقالة؟ إشترك في النشرة البريدية ليصلك كل جديد

التعليقات
يجب أن تكون مسجلا للدخول لتكتب تعليق
مقالات ذات صلة
ديسمبر ٢١, ٢٠٢١, ٥:٥١ م - mohttawa
ديسمبر ١٦, ٢٠٢١, ٣:٠٢ م - mohttawa
ديسمبر ١٦, ٢٠٢١, ٢:٥٥ م - mohttawa
ديسمبر ١٤, ٢٠٢١, ٧:٥٠ م - الاستادة الدكتورة فاطمة محمد
كاتب المقال