معلومة

لماذا يحمل الحمض النووي اسمه؟

لماذا يحمل الحمض النووي اسمه؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

لماذا يسمى الحمض النووي بحمض ديوكسي ريبونوكلييك وليس شيئًا آخر؟ أحصل على جزء الحمض النووي (لأن هذا هو ما يتكون منه الحمض النووي) ولكن ماذا عن جزء الديوكسيريبو ، وخاصة الجزء الضلعي. ربما لأن الحمض النووي لا يحتوي على الأكسجين ، ومن ثم "deoxy-"؟

(أيضًا ، من فضلك أخبرني ما هو الخطأ في سؤالي أو ما إذا كان هناك تكرار لم أجده حتى أتمكن من إصلاح هذا السؤال أو حذفه.)


الاسم مشتق من السكر المرتبط بالقاعدة. بالنسبة للحمض النووي الريبي ، فهو ريبوز (ولهذا يطلق عليه حمض الريبونوكليك) وبالنسبة للحمض النووي فهو ديوكسيريبوز (ومن هنا جاء اسم حمض ديوكسينوكليك). يفتقد deoxyribose مجموعة OH في الموضع 2 من حلقة السكر ، والاسم يعني حرفيًا "بدون أكسجين". انظر الصورة أدناه (من هنا) لمزيد من التوضيح:


لماذا تقطعت بهم السبل مزدوجة الحمض النووي؟ اكتشاف آليات إصلاح ختان الحمض النووي

يشهد استمرار السمات الوراثية على مدى أجيال عديدة على استقرار المادة الوراثية. على الرغم من أن بنية Watson-Crick الخاصة بالحمض النووي توفر آلية بسيطة وأنيقة للتكرار ، إلا أن بعض الحسابات الأولية أشارت إلى أن الأخطاء الناتجة عن التحولات التوتومية ستحدث الكثير من الأخطاء للسماح بهذا الاستقرار. وبدا واضحاً أنه يجب طلب آلية (آليات) إضافية لتصحيح مثل هذه الأخطاء. يتتبع هذا المقال التطور المبكر لفهمنا لمثل هذه الآليات. ميزتها الرئيسية هي قطع جزء من خيط الحمض النووي الذي توجد فيه الأخطاء أو التلف ، واستبداله بتوليف موضعي باستخدام الخيط غير التالف كقالب. ولدهشة بعض مؤسسي البيولوجيا الجزيئية ، فإن هذا الفهم مستمد في جزء كبير منه من الدراسات في علم الأحياء الإشعاعي ، وهو مجال اعتبره الكثيرون غير ذي صلة بدراسات التركيب والوظيفة الجينية. علاوة على ذلك ، تم تجاهل الدراسات الجينية التي تشير إلى آليات تصحيح عدم التطابق لمدة عقد تقريبًا من قبل علماء الكيمياء الحيوية غير المطلعين أو غير مرتاحين لقوة مثل هذا التحليل. تُظهر مجموعة النتائج الجماعية أن بنية الحمض النووي مزدوجة الشريطة ضرورية ليس فقط للتكرار ولكن أيضًا كدعامة لتصحيح الأخطاء وإزالة الضرر الذي يلحق بالحمض النووي. مع اكتشافات إضافية ، أصبح من الواضح أن آليات إصلاح الضرر لم تشارك فقط في الحفاظ على استقرار المادة الجينية ولكن أيضًا في مجموعة متنوعة من الظواهر البيولوجية لزيادة التنوع ، من إعادة التركيب الجيني إلى الاستجابة المناعية.

كان عالم الفيزياء النظرية النمساوي ، إروين شرودنجر ، أحد مخترعي ميكانيكا الموجات ، مفتونًا بشفة هابسبورغ ، وهي سمة مميزة للوجه لعائلة هابسبورغ الإمبراطورية. لم يكن هذا فقط لأنه كان نمساويًا ، ولكن ، كعالم فيزياء يحاول فهم علم الأحياء ، كان مفتونًا باستقرار هذه السمة على مر القرون ، وهو أمر بدا أنه يتحدى قوانين الديناميكا الحرارية (Schrödinger 1945). كان علماء الوراثة والكيمياء الحيوية في الأربعينيات من القرن الماضي معجبين بشكل مماثل بالإزالة الواضحة للحمض النووي من ضجيج التمثيل الغذائي الخلوي ، وهي خاصية قد يربطها المرء بمثل هذا الاستقرار الوراثي (Mazia 1952).

كانت الخطوة الرئيسية إلى الأمام في فهم خصائص المادة الجينية هي صياغة البنية المزدوجة للحمض النووي بواسطة جيمس واتسون وفرانسيس كريك في عام 1953 ، والتي اقترحت آلية لتكرارها وبالتالي استمرارها. في واحدة من أشهر التخفيضات في الأدبيات العلمية كتبوا: "لم يغب عن انتباهنا أن الاقتران المحدد الذي افترضناه على الفور يوحي بآلية نسخ محتملة للمادة الجينية" (Watson and Crick 1953a، b). ما يبدو أنه لم يغب عن انتباههم ، واهتمام علماء الأحياء الجزيئية الأوائل ، هو أن هذا الهيكل مزدوج الشريطة كان أيضًا بمثابة أداة أمان ، مما يسمح بإصلاح الأضرار التي لحقت بأحد الخيوط. والأكثر إثارة للدهشة ، في الإدراك المتأخر على الأقل ، هو أن هذا الاعتراف جاء أولاً مما كان يُعرف آنذاك بالمجال غير المألوف لبيولوجيا الإشعاع.

يعد موضوع إصلاح الحمض النووي اليوم جزءًا مقبولًا تمامًا من جسم المعرفة الجزيئية المعاصرة. تسرد الكتب المدرسية الحالية للبيولوجيا الجزيئية وعلم الوراثة والكيمياء الحيوية آليات إصلاح الحمض النووي بشكل مريح بين العديد من المسارات الأيضية. يلخص الجدول 1 تلك التي تمت مناقشتها في هذه المقالة. يعد التلاعب بهذه المسارات أمرًا أساسيًا لتطبيق كريسبر ، وربما يكون أكثر التقنيات البيولوجية الحديثة إنتاجية وأحدث إضافة رئيسية في مجال إصلاح الحمض النووي. مُنحت جائزة نوبل في الكيمياء لعام 2015 إلى توماس ليندال ، وبول مودريتش ، وعزيز سانكار لدراساتهم الآلية التفصيلية حول الإصلاح ، وهو تأكيد على الاحترام الحالي للدراسات المتعلقة بإصلاح الحمض النووي.

ومع ذلك ، من الواضح أن العمال الأوائل في هذا المجال كان لهم ما يبرر شعورهم بأن عملهم لم يُمنح الاعتراف الذي يستحقه كعامل رئيسي في النظرة التي تركز على الحمض النووي للحياة والتي أصبحت علم البيولوجيا الجزيئية. جون كيرنز ، وهو شخصية رئيسية في هذا التطور ، كتب في أواخر عام 2008 ، كان قادرًا على تتبع أسس البيولوجيا الجزيئية وسرد اكتشافاته المثيرة دون الإشارة إلى حقيقة أنه يمكن إصلاح الحمض النووي (Cairns 2008). مراجعة تاريخ "نظرية الهدف" (محاولة رائدة ، في وقت سابق إلى حد ما ، لفهم الآثار البيولوجية للإشعاع) (الإطار 1) تفيد: "منذ حوالي 30 عامًا ، أعلن عالم الأحياء الجزيئي البارز بثقة أنه لا يوجد شيء ذو أهمية أساسية تم تعلمه عن طريق تشعيع الخلايا! " (بيدفورد وديوي 2002 جيه إس بيدفورد ، اتصال شخصي). ما هو أساس هذا الموقف وما الذي أحدث التغيير؟

أدى إدخال الإشعاع المؤين كأداة في عشرينيات وثلاثينيات القرن الماضي إلى تقدم كبير في فهمنا للجين. إن اكتشاف مولر (1927) وفي نفس الوقت تقريبًا بواسطة ستادلر (1928 أ ، ب) أن الإشعاع المؤين يمكن أن ينتج طفرات في ما كان حتى الآن جينًا غير قابل للاختراق فتح إمكانية التحقيق الفعلي في خصائص هذا الكيان البيولوجي بالوسائل الفيزيائية. مزيد من التحقيقات بواسطة Timofeeff-Ressovsky وآخرون. (1935) أدى إلى فرضية أن "الجين" هو جزيء وإلى حساب حجمه المحتمل الذي كان / هو معقول. وجدت هذه "المقالة المكونة من ثلاثة رجال" طريقها إلى شرودنغر (1945) الذي جعل نموذج ديلبروك سمة رئيسية في كتابه ما هى الحياة؟، وهو عمل جذب العديد من مؤسسيه إلى ما أصبح علم الأحياء الجزيئي.

تتمثل ميزة الإشعاع وعيوبه في أنه يفسح المجال للدراسات الكمية والتحليل الرياضي للنتائج التي تم الحصول عليها. كانت النتيجة نظرية الهدف: فكرة أن الجين ، أو الفيروس ، كان هدفًا يمكن إطلاق الرصاص الكمي عليه. ثم كانت هناك علاقة بين حجم الهدف وعدد (جرعة) الرصاص التي يجب إطلاقها بشكل عشوائي لإصابة الهدف. كانت الفرضية معقولة كأول تقدير تقريبي وتم تطويرها بدرجة عالية من التطور (Lea 1946). كانت للفرضية العديد من الإخفاقات ، ولكن في رأيي ، كان أحد الأخطاء الرئيسية هو تركيز البحث على الاعتماد الخطي المطلق لمعدل الطفرات على الجرعة. كانت هناك أسباب سياسية واجتماعية لهذا التركيز في عالم يحاول التصالح مع تطور الطاقة الذرية. تمثلت إحدى النتائج العلمية في تركيز البحث الإشعاعي على تفسير منحنيات القتل بأنواع مختلفة من الإشعاع يتم تطبيقها بمعدلات جرعات مختلفة وبنقاط نهائية مختلفة. لم يكن هذا البحث قادرًا في أي وقت على تحديد الجزيء المستهدف. على الرغم من التحليل المعقد حقًا ، لم يقدم هذا البحث قدرًا كبيرًا من البصيرة مثل التحليل الكيميائي الحيوي اللاحق.


يمكن أن يحدد اختراق الحمض النووي سبب تأثر البعض بشكل أكبر بـ COVID-19

الائتمان: شترستوك

طور علماء من معهد MRC Weatherall للطب الجزيئي بجامعة أكسفورد طريقة تتيح لهم أن يروا ، بدقة أكبر بكثير ، كيف يشكل الحمض النووي هياكل واسعة النطاق داخل نواة الخلية.

سيؤدي هذا الاختراق إلى تحسين فهم الكيفية التي يمكن أن تؤدي بها الاختلافات في تسلسل الحمض النووي إلى زيادة مخاطر الإصابة بالعديد من الأمراض المختلفة.

هذه الطريقة ، التي تعد أكثر دقة بنحو 1000 مرة من التقنيات الحالية ، تمكن العلماء من قياس الاتصالات بين قطع مختلفة من الحمض النووي ، والتي هي مليون زوج قاعدي بعيدًا عن أقرب زوج أساسي. هذا يعادل القدرة على قياس جهات الاتصال في ألياف الحمض النووي التي تبعد كيلومترًا واحدًا عن أقرب ملليمتر.

بعبارة أخرى ، إذا كان كل حرف من أحرف الحمض النووي بحجم لبنة ، فستحتوي كل خلية تقريبًا على عدد الطوب في المدينة (6 مليارات). أصبح العلماء الآن قادرين على تحديد الطوب الذي يكون بجوار بعضهم البعض ، ورؤية التفاصيل الدقيقة لكيفية تشكيل الحمض النووي للهياكل داخل الخلايا ، عندما كانوا في السابق يمكنهم فقط رؤية "بنية" الحمض النووي على نطاق المباني الصغيرة.

يوضح البروفيسور المشارك جيمس ديفيز ، عالم الطب السريري في مستشفى رادكليف في قسم الطب في رادكليف ، "هذه التقنية لديها إمكانات حقيقية لإحداث تأثير كبير على صحة الإنسان. على سبيل المثال ، في الوقت الحالي نعلم أن هناك عنصرًا وراثيًا المتغير الذي يضاعف خطر التعرض بشدة لـ COVID-19. ومع ذلك ، لا نعرف كيف يجعل المتغير الجيني الناس أكثر عرضة للإصابة بـ COVID-19.

"يساعدنا هذا الاختراق الجديد في معرفة كيفية تسبب هذا في حدوث COVID الشديد وأي الجينات المتورطة. هذا مهم لأننا نعلم أن الأدوية التي تم تطويرها لاستهداف هذا النوع من الأدلة الجينية لديها فرصة مضاعفة لتجاوز المرحلة المبكرة التجارب السريرية. يستخدم الفريق الآن هذه التقنية لتحديد الهوية الجينية ويأمل في الإبلاغ عن النتائج في الأسابيع المقبلة.


يمكنك معرفة سبب أهمية الحمض النووي

قال الدكتور فرانسيس كولينز ، مدير مشروع الجينوم البشري (الذي رسم خريطة لبنية الحمض النووي البشري) أنه يمكن للمرء "التفكير في الحمض النووي باعتباره نصًا تعليميًا ، وبرنامجًا برمجيًا ، يجلس في نواة الخلية". 5

يعلق بيري مارشال ، متخصص المعلومات ، على الآثار المترتبة على ذلك. "لم يكن هناك أبدًا برنامج كمبيوتر لم يتم تصميمه. [سواء كان] رمزًا ، أو برنامجًا ، أو رسالة يتم تقديمها من خلال لغة ، فهناك دائمًا عقل ذكي وراء ذلك." 6

تمامًا كما تساءل الملحد السابق الدكتور أنتوني فلو ، من المشروع أن يسأل المرء نفسه فيما يتعلق بهذا الرمز المكون من ثلاثة مليارات حرف الذي يوجه الخلية. من كتب هذا السيناريو؟ من وضع كود العمل هذا داخل الخلية؟

إنه مثل المشي على طول الشاطئ وترى في الرمال "مايك يحب ميشيل." أنت تعلم أن الأمواج التي تتدحرج على الشاطئ لم تشكل ذلك - كتب شخص ما ذلك. إنها رسالة دقيقة. إنه اتصال واضح. وبنفس الطريقة ، فإن بنية الحمض النووي عبارة عن نص معقد مكون من ثلاثة مليارات حرف ، يخبر ويوجه عملية الخلية.

كيف يمكن للمرء أن يفسر هذه الرسائل المعقدة ، والترميز ، والمكوث في خلايانا؟

في 26 يونيو 2000 ، هنأ الرئيس كلينتون أولئك الذين أكملوا تسلسل الجينوم البشري. قال الرئيس كلينتون: "اليوم نتعلم اللغة التي خلق الله بها الحياة. إننا نكتسب المزيد من الرهبة من التعقيد والجمال والأعجوبة في عطية الله المقدسة". 7 تبع الدكتور فرانسيس كولينز ، مدير مشروع الجينوم البشري ، كلينتون إلى المنصة قائلاً: "إنه لمن دواعي التواضع والرهبة أن أدرك أننا قد ألقينا اللمحة الأولى من كتاب التعليمات الخاص بنا ، والذي كان معروفًا من قبل لله وحده. " 8

عند النظر إلى بنية الحمض النووي داخل جسم الإنسان ، لا يمكننا الهروب من وجود تصميم ذكي (ذكي بشكل لا يصدق).

وفقًا للكتاب المقدس (الذي هو بحد ذاته معقد بشكل لا يصدق) الله ليس فقط مؤلف وجودنا ، ولكنه العلاقة التي تجعل وجودنا ذا معنى. كل الأشياء غير الملموسة في الحياة التي نتوق إليها. القوة الكافية لأي موقف ، الفرح ، الحكمة ، ومعرفة أننا محبوبون. الله وحده يعطيها لنا ونحن نصغي إليه ونثق به. إنه أعظم دليل موثوق به في الحياة. تمامًا كما قام بهندسة الحمض النووي لتوجيه الخلية ، فإنه يعرض أن يرشدنا لجعل حياتنا تعمل بشكل جيد ، من أجل مجده ومن أجلنا ، لأنه يحبنا.

لماذا الحمض النووي مهم؟ إنه دليل آخر على الله. لقد صمم أجسادنا. يمكن أيضًا الوثوق به لتصميم حياتك. هل سبق لك أن بدأت علاقة مع الله؟ هذا يشرح كيف يمكنك: معرفة الله شخصيًا.

لمزيد من الأدلة التي تسعى للإجابة على سؤال "هل الله حقيقي؟" من فضلك انظر هل يوجد إله؟


لماذا يحمل الحمض النووي اسمه؟ - مادة الاحياء

حمض الديوكسي ريبونوكلييك (DNA) هو حمض نووي يحتوي على التعليمات الجينية لتنمية ووظيفة الكائنات الحية.

تحتوي كل الحياة الخلوية المعروفة وبعض الفيروسات على الحمض النووي.

يتمثل الدور الرئيسي للحمض النووي في الخلية في تخزين المعلومات على المدى الطويل.

غالبًا ما تتم مقارنته بالمخطط ، لأنه يحتوي على تعليمات لبناء مكونات أخرى للخلية ، مثل البروتينات وجزيئات الحمض النووي الريبي.

تسمى أجزاء الحمض النووي التي تحمل المعلومات الجينية بالجينات ، لكن تسلسلات الحمض النووي الأخرى لها أغراض هيكلية ، أو تشارك في تنظيم التعبير عن المعلومات الجينية.

في حقيقيات النوى مثل الحيوانات والنباتات ، يتم تخزين الحمض النووي داخل نواة الخلية ، بينما في بدائيات النوى مثل البكتيريا والعتائق ، يكون الحمض النووي في سيتوبلازم الخلية.

على عكس الإنزيمات ، لا يعمل الحمض النووي مباشرة على الجزيئات الأخرى بدلاً من ذلك ، تعمل الإنزيمات المختلفة على الحمض النووي وتنسخ معلوماته إما إلى المزيد من الحمض النووي ، أو في تكرار الحمض النووي ، أو نسخه إلى بروتين.

تشارك بروتينات أخرى مثل الهيستونات في تغليف الحمض النووي أو إصلاح الأضرار التي لحقت بالحمض النووي التي تسبب الطفرات.

الحمض النووي عبارة عن بوليمر طويل من وحدات بسيطة تسمى النيوكليوتيدات ، والتي ترتبط ببعضها البعض بواسطة عمود فقري مصنوع من السكريات ومجموعات الفوسفات.

يحمل هذا العمود الفقري أربعة أنواع من الجزيئات تسمى القواعد وهو تسلسل هذه القواعد الأربعة الذي يشفر المعلومات.

تتمثل الوظيفة الرئيسية للحمض النووي في تشفير تسلسل بقايا الأحماض الأمينية في البروتينات ، باستخدام الشفرة الجينية.

لقراءة الشفرة الجينية ، تقوم الخلايا بعمل نسخة من امتداد الحمض النووي في الحمض النووي RNA.

يمكن بعد ذلك استخدام نسخ الحمض النووي الريبي هذه لتوجيه تخليق البروتين ، ولكن يمكن أيضًا استخدامها مباشرة كأجزاء من الريبوسومات أو الجيلاتين المتشابكة.


تكرار الحمض النووي

النسخ المتماثل هو العملية التي يصنع فيها الحمض النووي نسخة منه. لماذا يحتاج الحمض النووي إلى النسخ؟ بسيط: تنقسم الخلايا لكي ينمو كائن حي أو يتكاثر ، تحتاج كل خلية جديدة إلى نسخة من الحمض النووي أو تعليمات لمعرفة كيف تكون خلية. يتكاثر الحمض النووي مباشرة قبل انقسام الخلية.

تكرار الحمض النووي هو شبه محافظ. هذا يعني أنه عند عمل نسخة ، يتم الاحتفاظ دائمًا بنصف الشريط القديم في الخيط الجديد. يساعد هذا في تقليل عدد أخطاء النسخ.


لماذا يحتاج الحمض النووي إلى النسخ المتماثل؟

يتكاثر الحمض النووي لعمل نسخ من نفسه. هذه عملية لا غنى عنها تسمح للخلايا بالانقسام لكي ينمو كائن حي أو يتكاثر. تحتاج كل خلية جديدة إلى نسخة من الحمض النووي ، والتي تُستخدم كتعليمات حول كيفية العمل كخلية.

يتكاثر الحمض النووي قبل انقسام الخلية. تعتبر عملية النسخ شبه محافظة ، مما يعني أنه عندما يقوم الحمض النووي بإنشاء نسخة ، يتم الاحتفاظ بنصف الخيط القديم في الخيط الجديد لتقليل عدد أخطاء النسخ. يحتوي الحمض النووي على رمز لبناء كائن حي والتأكد من أن الكائن الحي يعمل بشكل صحيح. لهذا السبب ، غالبًا ما يُطلق على الحمض النووي اسم مخطط الحياة. وظيفتها قابلة للمقارنة مع عامل بناء يستخدم مخططًا لإنشاء منزل. يحتوي المخطط على جميع الخطط والتعليمات اللازمة للكائن الحي. إنه يجلب المعلومات اللازمة لصنع خلية وبروتينات rsquos ، المسؤولة عن تنفيذ وظائف الكائن الحي وتحديد خصائص الكائن الحي و rsquos. بعد التكاثر ، تمرر الخلية هذه المعلومات المهمة إلى الخلايا الوليدة. يحدث تكرار الحمض النووي في نواة حقيقيات النوى وسيتوبلازم بدائيات النوى. عملية النسخ هي نفسها ، بغض النظر عن مكان حدوثها. تقوم أنواع مختلفة من الخلايا بتكرار الحمض النووي الخاص بها بمعدلات مختلفة. يخضع البعض لعدة جولات من الانقسام الخلوي ، مثل تلك الموجودة في القلب والدماغ البشري ، بينما تنقسم الخلايا الأخرى باستمرار ، مثل تلك الموجودة في الأظافر والشعر.


كيف ينتقل الحمض النووي للجيل القادم؟ ^

عندما يتكاثر البشر ، فإنهم ينقلون معلوماتهم الجينية إلى ذريتهم. ومع ذلك ، إذا قام كل والد بتمرير شفرته الجينية بالكامل ، فسيكون لدى طفلهم ضعف عدد الكروموسومات مثل كل والد. إذا استمر هذا النمط ، فإن عدد الكروموسومات سيتضاعف في كل جيل ، وهو ما سيصبح سريعًا غير عملي للخلايا. من أجل أن يكون لدى الطفل عدد غير متزايد من الكروموسومات ، يجب أن يتلقى نصف العدد الطبيعي من الكروموسومات من كل والد. لذلك فإن الخلايا التناسلية المعروفة بالبويضات في الإناث البالغة والحيوانات المنوية عند الذكور البالغين & ndashcollectively الخلايا الجرثومية & ndashm يجب أن تحتوي فقط على نصف العدد الطبيعي للكروموسومات. وبالتالي ، تحتوي الأمشاج على 23 كروموسومًا فقط بدلاً من 23 زوجًا (إجمالي 46 كروموسومًا) مثل باقي الخلايا في جسمك. تسمى هذه الخلايا أحادية العدد ، على عكس الخلايا التي بها زوجان من كل كروموسوم تسمى ثنائية الصبغيات.

نوع خاص من الانقسام الخلوي يسمى الانقسام الاختزالي يولد أمشاج أحادية العدد من الخلايا الأبوية ثنائية الصبغيات. يحدث الانقسام الاختزالي فقط لتكوين البويضات والحيوانات المنوية ، ولكن من الواضح أنها عملية مهمة للغاية. للحصول على خلايا ابنة بها نصف عدد الكروموسومات ، تقوم الخلايا بتكرار الحمض النووي الخاص بها ثم تنقسم مرتين ، بدلاً من مرة واحدة كما هو الحال في الانقسام الفتيلي. والنتيجة هي أربع خلايا ابنة تختلف جينيًا عن الخلية الأم وعن بعضها البعض.

قبل أن نبدأ في وصف مراحل الانقسام الاختزالي ، دعونا نتوقف لحظة لتوضيح المفاهيم المتعلقة بالكروموسومات المتجانسة والكروماتيدات الشقيقة. تحتوي كل كروموسومات متشابهة على نفس النوع من المعلومات ، لكن أحدهما موروث من والدتك والآخر موروث من والدك. بمعنى آخر ، في نفس الموقع أو & ldquogene locus & rdquo على كل كروموسوم متماثل هو الجين الخاص بسمة معينة ، مثل لون العين. نظرًا لأن كل كروموسوم متماثل يأتي من والد مختلف ، فإن الأليلات ، أو نسخ الجين ، يمكن أن تكون مختلفة. يمكنك الحصول على أليل العين الزرقاء من والدك وأليل بني العين من والدتك ، على سبيل المثال. من ناحية أخرى ، لا تتشكل الكروماتيدات الشقيقة إلا بعد أن تقوم الخلية بتكرار الحمض النووي الخاص بها. هما نسختان متطابقتان من كروموسوم واحد ، متصلتان في المنتصف لتشكيل الشكل X المألوف. يتم تفكيك الكروماتيدات الشقيقة أثناء الانقسام (وكما سنرى ، خلال المرحلة الثانية من الانقسام الاختزالي). للتلخيص: كل كروموسوم له متماثل مطابق ، والذي يحمل معلومات متشابهة ولكن ليست متطابقة. زوج من الكروماتيدات الشقيقة المتطابقة هو نتيجة لكروموسوم ينسخ نفسه.

الآن يمكننا أن نبدأ بإلقاء نظرة فاحصة على الانقسام الاختزالي. تحتوي الخلايا التي تخضع للانقسام الاختزالي أولاً على مرحلة بينية ، حيث تقوم خلالها بتكرار الحمض النووي الخاص بها ، تليها جولتان خاصتان من انقسام الخلية. مراحل التقسيم لها نفس الأسماء الموجودة في الانقسام ، ولكنها تتميز عن بعضها البعض بالأرقام الرومانية: الجولة الأولى ، الانقسام الاختزالي الأول ، تتكون من المرحلة الأولى ، الطور الأول ، وما إلى ذلك ، والجولة الثانية ، الانقسام الاختزالي الثاني ، تتكون من الطور الأولي الثاني ، الطور الثاني ، إلخ. القسم الثاني يشبه إلى حد كبير الانقسام الفتيلي ، مع فصل الكروماتيدات الشقيقة. ومع ذلك ، فإن القسم الأول يختلف عن الانقسام الفتيلي من نواحٍ مهمة ، كما سنرى.

الطور الأول أكثر تعقيدًا من طور الانقسام (أو الطور الثاني للانقسام الاختزالي). في الطور الأول ، تصبح الكروموسومات على شكل X (أزواج من الكروماتيدات الشقيقة) مرئية أيضًا ، ولكن هذه المرة تتزاوج الكروموسومات المتجانسة بدلاً من أن تظل مستقلة. يتم تثبيت كل زوج معًا بإحكام ، ويشكل ما يسمى ثنائي التكافؤ ويسمح بإجراء عملية تسمى & ldquocrossing over & rdquo. العبور هو ظاهرة مهمة للغاية في علم الوراثة. عندما تتداخل الكروموسومات ، يمكن للمادة الوراثية من أحد الكروموسومات (الموروثة من الأم ، على سبيل المثال) أن تتبادل الأماكن مع المادة الوراثية من الكروموسوم الآخر (الموروثة من الأب). على سبيل المثال ، يمكن لأليل والدتك و rsquos بني العينين تبديل الأماكن مع والدك و rsquos ذو العين الزرقاء. تقوم هذه العملية بخلط المعلومات الجينية ، مما يؤدي إلى تكوين كروموسومات هي مجموعات فريدة من الأليلات الأم والأب ، وليست مجرد نسخ من أحد الوالدين أو الآخر. لهذا السبب ، يُقال أن العبور يعزز إعادة التركيب الجيني. يعتبر العبور مصدرًا مهمًا للتنوع الجيني ، مما يساعد على جعل كل شخص فريدًا وراثيًا (ما لم يكن لديك توأم متطابق). ومن المثير للاهتمام أن الخلايا يمكن أن تبقى في هذه الحالة من الكروموسومات المتماثلة المزدوجة لفترة طويلة جدًا ، حتى لسنوات. على سبيل المثال ، تبدأ الخلايا الإنجابية للرضيع و rsquos الانقسام الاختزالي قبل ولادتها ، لكنها تتقدم فقط حتى المرحلة الأولى. يستأنف الانقسام الاختزالي لاحقًا عندما تصل إلى سن البلوغ.

في بداية المرحلة الأولى من الطور الأول ، ينهار الغشاء النووي وتلتصق الأنابيب الدقيقة بالكروموسومات ، تمامًا كما هو الحال في الطور الانقسامي ، ويستمر الانقسام الاختزالي. في الطور الأول ، تصطف جميع الثنائيات التكافؤ على خط الاستواء للخلية. ثم ، خلال الطور الأول ، يتم تفكيك المتماثلات بينما تقصر الأنابيب الدقيقة المرفقة وتتحرك الجسيمات المركزية إلى الخارج. ثم تستمر الخلية في الانقسام حتى تكون هناك خليتان ابنتان ، مما يشير إلى نهاية الانقسام الاختزالي الأول.

قبل بدء الانقسام الاختزالي الثاني ، لا يحدث تكرار الحمض النووي. بدلاً من ذلك ، يبدأ الانقسام الاختزالي الثاني مثل الانقسام الفتيلي ، حيث تصطف الكروموسومات (لا تزال في شكل كروماتيدات أخت مقترنة) عند خط الاستواء للخلية. ثم يتم تفكيكها بواسطة الأنابيب الدقيقة ، وتنقسم الخلية إلى قسمين. نتيجة الانقسام الاختزالي الثاني أنه لدينا الآن 23 كروموسومًا فقط في كل خلية ابنة ، بينما في الانقسام الفتيلي كان هناك 46 كروموسومًا كاملًا في كل خلية ابنة. تذكر أنه في بداية الانقسام الاختزالي II ، هناك خليتان تخضعان لكل منهما لعملية انقسام ، وبالتالي فإن المنتج النهائي سيكون أربع خلايا ابنة. لاحظ أن هناك 23 كروموسومًا فقط (العدد أحادي العدد) في كل خلية جرثومية ناتجة وكيف أن لكل منها مزيجًا فريدًا من الكروموسومات.


ماذا يخبرنا الحمض النووي عن العرق؟

اليوم هو اليوم الوطني للحمض النووي ، وهو يوم لإحياء ذكرى نشر مقالة جيمس واتسون وفرانسيس كريك الشهيرة (التي تضمنت أعمال روزاليند فرانكلين) في عام 1953 التي تصف بنية الحمض النووي. بينما نتأمل في التقدم العلمي المذهل الذي تم إحرازه منذ هذه الورقة ، فإن أحد التطورات الأكثر لفتًا للنظر هو كيف غيّرت دراسة الجينوم الخاص بنا فهمنا للتنوع البشري.

أصدرت الجمعية الأمريكية لعلماء الأنثروبولوجيا الفيزيائية ، وهي منظمة من العلماء المكرسة لدراسة الاختلاف البيولوجي والتكيف والتطور لدى البشر وأقاربنا ، بيان موقف بشأن العرق والعنصرية. يقدم نظرة ثاقبة لطيفة على ما تم تعلمه حول أنماط التباين الجيني والظاهري في التجمعات البشرية منذ نشر ورقة Watson and Crick قبل 66 عامًا.

علق البروفيسور روبن نيلسون (جامعة سانتا كلارا) ، الذي شارك في كتابة البيان ، قائلاً: "تقع على عاتق الرابطة مسؤولية توفير معلومات دقيقة علميًا للجمهور حول العرق والعنصرية. ويعكس هذا البيان التزامنا بالمشاركة في هذه المحادثات الصعبة أحيانًا . "

العرق ليس فئة ذات معنى من الناحية البيولوجية

كما يناقش البيان ، كانت إحدى أهم الأفكار المستقاة من دراسات الحمض النووي البشري عبر العالم هي أن مفهوم "العرق" ليس مصطلحًا مفيدًا أو دقيقًا لوصف أنماط التنوع البيولوجي الموجودة. يمكن استخدام التنوع البيولوجي - سواء كان وراثيًا أو في سماتنا الجسدية - اجتماعيًا وسياسيًا لتصنيف الأشخاص (على سبيل المثال "أبيض" ، "أسود" ، "إسباني") ولكنه لا يتوافق فعليًا مع مجموعات "نقية" أو منفصلة. لاحظ مؤلفو البيان:

"إن مجموعات الأشخاص الموجودة في جنسنا البشري محددة اجتماعيًا وديناميكية ومتطورة باستمرار - عمليات دمج لأفراد يتفاعلون اجتماعيًا وبيولوجيًا مع حدود متغيرة باستمرار ، مما يعكس الطرق التي لا تعد ولا تحصى للأفراد والعائلات والمجموعات الأخرى من الناس إنشاء الروابط ، والتنقل ، والتجارة ، والتزاوج ، والتكاثر ، وتحويل هوياتهم الاجتماعية وانتماءاتهم عبر الزمن. العرق لا يلتقط هذه التواريخ أو أنماط التنوع البيولوجي البشري التي ظهرت نتيجة لذلك. كما أنه لا يقدم صورة واضحة عن السلالة الجينية ".

لذلك بينما يعتقد الناس أنهم يستخدمون علم الأحياء لتصنيف الناس إلى أعراق ، فإن السمات التي نعتبرها عادةً تعسفية ومستنيرة اجتماعيًا وأنماط تلك السمات لا ترتبط بالجماعات العرقية بالطريقة التي يعتقدها الناس.

تينا لاسيسي ، دكتوراه. طالبة في جامعة ولاية بنسلفانيا والتي ساعدت في كتابة البيان ، تلخص الأمر بهذه الطريقة "نحن لا ننكر وجود أنماط التنوع الجيني ، في الواقع هذا هو بالضبط ما يدرسه معظمنا. ومع ذلك ، فإننا نقول إن العرق ليس إطارًا مفيدًا لمناقشة أو التحقيق في التنوع البيولوجي البشري والاستمرار في استخدامه يوقف العلم أكثر مما يطوره ".

علق لي البروفيسور إيوان بيرني ، مدير المعهد الأوروبي للمعلومات الحيوية في EMBL ، والذي لم يشارك في كتابة هذا البيان ، قائلاً: "للأسف من السهل جدًا التفكير في أن العرق هو بطريقة ما المظهر اليومي لعلم الوراثة البشرية ولكن الحقيقة أكثر تعقيدًا بكثير و مثير للإعجاب. إن تاريخنا الجيني الجماعي أكثر فوضوية وثراءً وتعقيدًا من مفاهيم العرق العرقي نفسه وهو ظاهرة ثقافية وأقل وراثية مما يدركه معظم الناس ".

العرق حقيقي

نقطة أخرى مهمة أثارها هذا البيان هي أنه "في حين أن الجماعات العرقية البشرية ليست فئات بيولوجية ، فإن" العرق "كواقع اجتماعي - كطريقة لهيكلة المجتمعات وتجربة العالم - حقيقي للغاية. يتفق الدكتور آدم رذرفورد ، عالم وراثة ومؤلف آخر لم يشارك في كتابة هذا البيان ، مع هذه النقطة.

"ليس من الجيد أن نقول أن العرق غير موجود ، رغم أن ذلك قد يكون مغريًا. العرق موجود بالتأكيد ، لأننا ندركه والعنصرية موجودة لأننا نطبقها. الأمر الذي لا لبس فيه هو أن الأوصاف العامية والتقليدية للعرق المستخدمة بشكل شائع في الغرب لا تنعكس بدقة من خلال علم الوراثة الأساسي. يُستمد الكثير من هذا الانفصال من الجذور التاريخية لعلم العرق الزائف ، الذي تأسس في ما يسمى بعصر التنوير ، من قبل الكتاب والمفكرين ، الذين لم يزور معظمهم القارات أو الأشخاص الذين كانوا يحاولون تصنيفهم. هذه التصنيفات الخرقاء والخاطئة والحكمية عالقة وتردد في الحاضر ".

اختبار النسب والعرق

كما ناقشت سابقًا في المنشور الأول من سلسلتي حول الاختبارات الجينية للمستهلكين مباشرة ، غالبًا ما يتأثر فهم معظم الناس لما يمكن أن تخبرنا به الجينومات لدينا بادعاءات شركات الأصول التجارية "لإخبارك من أنت". وبينما تجري العديد من هذه الشركات مبيعات خاصة في اختباراتها للاحتفال بيوم الحمض النووي ، تجدر الإشارة إلى تحذير جمعية AAPA من أن هذه الادعاءات المبسطة يمكن أن تعزز مفاهيم العرق كفئة جينية منفصلة:

"يمكن لاختبارات السلالة الجينية تحديد مجموعات الأفراد بناءً على أنماط التشابه والاختلاف الجيني ، لكن المجموعات المعينة التي نستنتجها تعتمد على الأفراد المشمولين في التحليل. تميل اختبارات السلالة الجينية أيضًا إلى مساواة الشعوب الحالية والأنماط المعاصرة للتنوع الجيني بتلك التي كانت موجودة في الماضي ، على الرغم من أنها ليست متطابقة. في هذا الصدد ، غالبًا ما تبالغ اختبارات النسب في تبسيط وتحريف تاريخ ونمط التباين الجيني البشري ، وتقوم بذلك بطرق توحي بمزيد من التطابق بين الأنماط الجينية والفئات المحددة ثقافيًا أكثر مما هو موجود بالفعل ".

هناك العديد من الطرق للاحتفال بالحمض النووي اليوم ، بما في ذلك قراءة الورقة الأصلية (طولها صفحة واحدة فقط) ، واستخراج الحمض النووي مع أطفالك في المنزل ، وقراءة المقالات الحائزة على جوائز والمقدمة إلى الجمعية الأمريكية لعلم الوراثة البشرية من قبل الطلاب ، أو تصفح # هاشتاغ DNADay19 على تويتر لمشاهدة التغريدات المبهجة والمبتكرة للعلماء. بفضل AAPA ، يمكنك الآن إضافة إلى قائمة الأنشطة الخاصة بك "التعرف على علم الوراثة والعرق." كما يشجع البروفيسور أغوستين فوينتيس (جامعة نوتردام) ، أحد المؤلفين المشاركين: "يعكس هذا البيان حقيقة ما نعرفه من علم العرق والعنصرية. في هذه المرحلة الجهل غير مقبول. نأمل أن يقرأه الناس ويستخدمونه ويبنون منه ".


لماذا يجب أن يحدث تكرار الحمض النووي؟

يشبه الحمض النووي دليل التعليمات لبناء الخلية وتشغيلها.

تفسير:

يجب أن يحدث تكرار الحمض النووي لأن الخلايا الموجودة تنقسم لإنتاج خلايا جديدة.

تحتاج كل خلية إلى دليل تعليمات كامل لتعمل بشكل صحيح. لذلك يجب نسخ الحمض النووي قبل انقسام الخلية بحيث تتلقى كل خلية جديدة مجموعة كاملة من التعليمات!

إليك مقطع فيديو يستخدم برنامجًا تعليميًا متحركًا لشرح عملية تكرار الحمض النووي.

في المقام الأول لتقسيم الخلايا

تفسير:

في الأساس ، في كل مرة تخضع فيها الخلية للانقسام (نوع واحد من الانقسام الخلوي) ، تعمل العديد من الإنزيمات على تقسيم كل خيط DNA إلى نصفين ، ثم استبدال النصف المفقود على الخيوط المنفصلة بالنيوكليوتيدات المقابلة ، مما يترك لك خيطين متطابقين. عندما يتم نسخ كامل جينوم الخلية (مع كل العضيات) ، يمكن أن تنقسم الخلية إلى خليتين ابنتيتين.
تخيل أنك تقسم نفسك إلى المنتصف وتقسم نفسك إلى نصفين ، ثم تستخدم كل نصفك كقالب لإعادة إنشاء النصف الآخر.
هذه هي البيولوجيا التي تقف وراءها ، لكن خلاصة القول هي أن الحمض النووي يتكاثر من أجل إعادة إنتاج نفسه.


شاهد الفيديو: المقطع الاول. تحليل الحمض النووي DNA و موطن آدم عليه السلام و تحرك السلالات البشرية والتحور العرقي (قد 2022).


تعليقات:

  1. Mikataur

    وأين المنطق؟

  2. Trenton

    إنه لأمر رائع ، هذه الرسالة القيمة للغاية

  3. Megore

    أعتذر ، لكن ليس لائقًا بما فيه الكفاية. ربما هناك خيارات؟



اكتب رسالة