بنية الـ ADN وعلاقته بالصبغيات - فضاء علوم الحياة و الأرض

بنية الـ ADN وعلاقته بالصبغيات

مكنت التحاليل الكيميائية التي أجريت على جزيئة الـ ADN، من التعرف على مكوناتها. ساهمت كذلك أبحاث العالم Erwin Chargaff سنة 1950 في فتح الباب أمام تحديد بنية هذه الجزيئة. تمثل الوثيقتان أسفله، التركيب الكيميائي لجزيئة الـ ADN و نتائج أبحاث العالم Chargaff.

التركيب الكيميائي لجزيئة الـADN

نسبة القواعد الآزوتية في جزيئة الـ ADN عند بعض الكائنات الحية

تتكون جزيئة الـ ADN من 3 عناصر أساسية : 1 : حمض فوسفوري، 2 : سكر ريبوزي ناقص أكسيجين، 3 : قاعدة آزوتية. نميز أربعة أصناف من القواعد الآزوتية و هي : A : الأدينين، T : التيمين، C : السيتوزين، G : الغوانين. يشكل كل من الحمض الفوسفوري و السكر الريبوزي ناقص الأكسيجين و إحدى القواعد الآزوتية الأربعة، وحدة تسمى النيكليوتيد (4).
يُلاحظ من خلال أبحاث Chargaff، أنه على مستوى كل كائن حي، نسبة القواعد الآزوتية A تساوي نسبة القواعد الآزوتية T، و نسبة القواعد الآزوتية C تساوي نسبة القواعد الآزوتية G. هذه المعطيات تدعو للإفتراض أن هناك تكامل بين A و T من جهة و بين C و G من جهة أخرى. كما يمكن الإفتراض أن هذه القواعد الآزوتية مرتبطة فيما بينها (A مع T و C مع G).

تعتبر أبحاث العالمين Crick و Watson سنة 1953، من أهم محطات تحديد بنية جزيئة الـ ADN بشكل دقيق، حيث اقترحا نموذج اللولب المضاعف الممثل في الوثيقة أسفله.

بنية جزيئة الـADN  (نموذج اللولب المضاعف)

تتشكل كل جزيئة ADN من شريطين ملولبين، حيت يتكون كل شريط من تسلسل دقيق من النيكليوتيدات مرتبطة ببعضها البعض بواسطة الحمض الفوسفوري المحمول على الكربون ‘5 لأحد النيكلوتيدات، مع الكربون ‘3 للنيكليوتيد الموالي. هذا الارتباط يجعل كل شريط يتميز بقطبية معينة (‘5-‘3).

كل شريط يرتبط بالشريط الآخر بواسطة روابط هيدروجينية على مستوى النيكليوتيدات بشكل متكامل بين A و T من جهة، و بين C و G من جهة أخرى (مما يفسر نتائج أبحاث Chargaff).

هذان الشريطان المرتبطان يكونان متعاكسا التوازي، أي أن لهما قطبية متضادة، فمثلا إذا كان لأحد الشريطين قطبية ‘5-‘3، سيكون للشريط الآخر قطبية ‘3-‘5.

من خلال الدراسات السابقة، توصلنا إلى أن النواة هي موضع الخبر الوراثي، ومن خلال دراسة الانقسام غير المباشر، رأينا بأن الصبغيات تنتقل بدورها من خلية إلى أخرى، فافترضنا أنها دعامة الخبر الوراثي. من جهة أخرى، فإن أبحاث Griffith و Hershey و Chase، أكدت أن الخبر الوراثي يتموضع على مستوى جزيئة الـ ADN. كل هذه المعطيات تفرض أن هناك علاقة بنيوية بين الصبغيات و الـ ADN. تمثل الوثيقة أسفله العلاقة البنيوية بين الصبغيات و جزيئة الـ ADN.

العلاقة البنيوية بين الصبغيات و الـ ADN

يتبين من خلال الوثيقة، أن الصبغيات ما هي إلا جزيئة ADN متجمعة ومتكدسة بفعل تواجد بروتينات تسمى الهيستونات، لتشكل خييطات نووية، تتجمع بدورها مُشكلة الصبغيات.

شارك الموضوع

نبذة عن الكاتب

أستاذ الثانوي التأهيلي في مادة علوم الحياة والأرض، يزاول التدريس حاليا بالثانوية التأهيلية إبن خلدون بتيط مليل (نيابة مديونة). حاصل على الإجازة في العلوم النباتية بكلية العلوم ابن امسيك، وحاصل كذلك على الماستر المتخصص في البيوتكنولوجيا ومقاربة الجودة بذات الكلية.

باقي فقرات الفصل :

مناقشة الموضوع

120 تعليق في ”بنية الـ ADN وعلاقته بالصبغيات“

    • سمير أيوبي
      يوم

      تتكون جزيئة الـ ADN من 3 عناصر أساسية : حمض فوسفوري، سكر ريبوزي ناقص أكسيجين، قاعدة آزوتية. نميز أربعة أصناف من القواعد الآزوتية و هي : A : الأدينين، T : التيمين، C : السيتوزين، G : الغوانين. يشكل كل من الحمض الفوسفوري و السكر الريبوزي ناقص الأكسيجين و إحدى القواعد الآزوتية الأربعة، وحدة تسمى النيكليوتيد.
      تتشكل كل جزيئة ADN من شريطين ملولبين، حيت يتكون كل شريط من تسلسل دقيق من النيكليوتيدات مرتبطة ببعضها البعض بواسطة الحمض الفوسفوري المحمول على الكربون ’5 لأحد النيكلوتيدات، مع الكربون ’3 للنيكليوتيد الموالي. هذا الارتباط يجعل كل شريط يتميز بقطبية معينة (’5-’3).
      كل شريط يرتبط بالشريط الآخر بواسطة روابط هيدروجينية على مستوى النيكليوتيدات بشكل متكامل بين A و T من جهة، و بين C و G من جهة أخرى.
      هذان الشريطان المرتبطان يكونان متعاكسا التوازي، أي أن لهما قطبية متضادة، فمثلا إذا كان لأحد الشريطين قطبية ’5-’3، سيكون للشريط الآخر قطبية ’3-’5.

    • سمير أيوبي
      يوم

      الصبغيات ما هي إلا جزيئة ADN متجمعة ومتكدسة بفعل تواجد بروتينات تسمى الهيستونات، لتشكل خييطات نووية، تتجمع بدورها مُشكلة الصبغيات.
      الصبغي الاستوائي هو وصف للصبغي خلال الطور الاستوائي، و يتميز بكونه أكثر وضوحا خلال هذا الطور.

    • سمير أيوبي
      يوم

      بكل بساطة عن طريق تكاثف جزيئة الـ ADN. إذن فالصبغيات هي عبارة عن جزيئة ADN !

    • سمير أيوبي
      يوم

      ترتبط جزيئة الـ ADN مع مجموعة من البروتينات لتشكل خييطات نووية، هذه الخييطات تتجمع وتتكدس مشكلة ما يعرف بالصبغيات، إذن فجزيئة الـ ADN هي أحد المكونات الرئيسية للصبغيات.

    • سمير أيوبي
      يوم

      الصبغيات مكونة من جزيئة الـ ADN، كما أنها لا تتغير مع الكبر.

    • هذا المصطلح يطلق على إرتباط القاعدة الآزوتية بالسكر الريبوزي فقط ودون الأخذ بعين الإعتبار الحمض الفوسفوري.

  1. تتكون جزيئة ال DNA من سلسلتين ملتفتين حلزونيا حول بعضهما حيث تتكون سلسلة من تتالي نيكيليوتيدات مرتبطة مع بعضها البعض بروابط فوسفوثنائية الاستر ونميز ضمن كل سلسلة تعاقب جزيئات السكر وحمض الفوسفوريك اللذان ترتبطان بدورهما بروابط هيدروجينية بين ازواج القواعد الازوتية
    T WITH A AND G WITH C
    لمآذآ ؟ بالضبط هما اللذان يرتبطان مع بعضهما ؟ولا ترتبط C مع T مثلا
    اسئلتي دائما تكونــ غريبة آسفة اردت فقط اخفاء الاستفسار

    • هذا راجع للتركيب الكيميائي المختلف للقواعد الأزوتية، حيث أن هناك تكامل بين التيمين والأدنين نظرا لوجود رابطتين هيدروجينيتين بينهما، أما بين السيتوزين والغوانين فهناك ثلاث روابط هيدروجينية… لقد قمت بتوضيح هذا الأمر في الفيديو الخاص بهذه الفقرة.

  2. أجل أجل قلت انه راجع الى التكامل بينهم و هو الشيء الدي بينته تجاربChargaff
    لاكنني أسأل عن السبب بمعنى هل يتطلب الربط بين C و G روابط أقوى من الروابط بين A and T,؟

    • هذا راجع للتركيب الكيميائي المختلف للقواعد الأزوتية، حيث أن هناك تكامل بين التيمين والأدنين نظرا لوجود رابطتين هيدروجينيتين بينهما، أما بين السيتوزين والغوانين فهناك ثلاث روابط هيدروجينية… لقد قمت بتوضيح هذا الأمر في الفيديو الخاص بهذه الفقرة.

  3. السلام عليكم اريد معرفة اذا ال adn هو نفسه نيكليوتيد لانك قلت ان تتكون جزيئة الadn من حمض فوسفوري مرتبط بسكر ريبوزي منقوص اكسيجين هذا الاخير بدوره مرتبط بقاعدة الاوزوتية و ايضا قلت نفس الكلام بانسبة للنيكليوتيد

    • هذه العناصر تعتبر مكونات النكليوتيد، أما الـ ADN فهو عبارة عن شريطين، كل واحد منهما مكون من تسلسل من النكليوتيدات، إذن يمكن إعتبار الـ ADN مكون من النكليوتيدات.

  4. سلام . هل الروابط الهيدروجينية هي الروابط الفوسفورية ؟؟؟ سمعت هذا المصلح يطلق على الرابطة التي تربط بين النكليوتيدات ..؟؟ شكراااا

    • لا، ليست نفس الروابط، بالنسبة للروابط الفوسفورية (Liaison phosphodiester)، هي الروابط التي تجمع النكليوتيدات على مستوى نفس شريط الـ ADN وتكون بين الحمض الفوسفوري لنيكليوتيد مع السكر الربذ الناقص الأكسجين لنيكليوتيد آخر، أما الروابط الهيدروجينية فتكون بين النيكليوتيدات على مستوى شريطين مختلفين، وتتم بين القواعد الآزوتية.

    • كل شريط ADN يتميز بقطبية معينة وهذا راجع إلى ترقيم جزيئات الكربون للسكر الريبوزي مما يجعل شريط الـ ADN يتميز بقطب ‘3 (حيث يتواجد الكربون 3 في نهايته) وقطب ‘5 ( يتميز بتواجد الكربون 5 في نهايته). شريط الـ ADN الثاني يتميز بقطبية متعاكسة مع الشريط الأول. يمكنك معرفة المزيد حول قطبية شريط الـ ADN من خلال مشاهدة فيديو هذه الفقرة.

    • هي جزيئة تتواجد على مستوى خلايا جميع الكائنات الحية، و تخزن مختلف المعلومات الوراثية (الخبر أو البرنامج الوراثي) للكائن الحي. تعتبر بالتالي مركز الخبر الوراثي، و هي مُشكلة من شريطين متعاكسا التوازي (لولب مضاعف)، حيث يتشكل كل شريط من متتالية نيكليوتيدات مرتبطة فيما بينها و مرتبطة مع الشريط الآخر بواسطة روابط هيدروجينية.

  5. العناصر الثابتة هي سكر منقوص الأكسجين و حمض الفوسفور و العناصر المتغيرة هي القواعد الأزوتية الأربعة.(حسب المورثة تتغير في نسبها و ترتيبها لأنها هي التي تحمل المعلومة الوراثية.)

  6. النيكليوزيدة هي إتحاد السكر الخماسي مع أحد القواعد الأزوتية الأربعة فقط أما النكليوتيدة فتتشكل من حمض الفوسفور+ السكر الخماسي+ أحد القواعد الأزوتية.

  7. أريد طرح سؤال و هو:
    النواة هي التي تتحكم في كل نشاط الخلية, لكن أثناء الإنقسام النواة غير موجودة,
    السؤال هو: من يتحكم في نشاط الخلية أثناء عملية الإنقسام؟

    • عندما نتحدث عن النواة باعتبارها ضرورية لنشاط الخلية، فالأمر لا يتعلق بها في حد ذاتها وانما مكوناتها والتي تتجلى في جزيئة الـ ADN. خلال الإنقسام غير المباشر، صحيح أن النواة تختفي، لكن بالمقابل هناك تواجد الصبغيات المكونة من الـ ADN.

    • الحلمأة عبارة عن تفاعل كيميائي يتم بين مركب كيميائي و الماء، فيؤدي إلى انكسار الرابطة الكيميائية في جزيئة الماء H2O إلى أيون الهيدروجين +H (بروتون)، وأيون الهيدروكسيل –OH. ما هي الجزيئة التي تتحدثين عن حلماتها ؟

    • من بين الفرضيات الممكنة : طفرة على مستوى أنزيم التيروزيناز المسؤول عن تحويل التيروزين إلى L-Dopa و الذي يعطي صبغة الملانين، بالنسبة لباقي الفرضيات ربما طفرات على مستوى باقي الأنزيمات المتدخلة.

    • حتى يحدث الإرتباط بين القواعد الآزوتية لكل شريط مع الشريط الآخر، هذا الأمر لن يكون ممكنا إذا كان للشريطين نفس القطبية.

    • هو النموذج الذي تتم من خلاله مضاعفة جزيئة الـ ADN، و ذلك بانفصال شريطي الـ ADN ثم تركيب شريطين جديدين يرتبط كل واحد منهما بشريط قديم. مكنت تجارب العالمين Stahl و Meselson من التأكد من صحة هذا النموذج من المضاعفة.

    • الوحدة الرمزية هي عبارة عن تسلسل ثلاثة نيكليوتيدات من جزيئة الـ ARNm، تتحكم في ترجمة أحد الاحماض الأمينية الـ 20 الممكنة.

  8. السلام عليكم من فضلك أريد معرفة الفرق بين البنية الخطية و البنية المضاعفة لجزيء الحمض الريبي النووي من حيث عدد سلاسل النيكليوتيدات ؟ هل الحمض الريبي النووي ذو البنية الخطية يتكون من سلسلة واحدة فقط من تتالي النيكليوتيدات؟

    • حمض الفوسفوريك هو نفسه حمض الفوسفور، لكن التسمية الأصح هي حمض الفوسفوريك أو فوسفات الهيدروجين, أما حمض الفوسفات فهذه تسمية غير موجودة,
      يوجد فوسفات وصيغته الإجمالية هي (-PO4(3
      ويوجد حمض الفوسفوريك وصيغته الإجمالية هي H3PO4

أترك ردا