خصائص الكود الجيني وأهميته، تتواجد المادة الوراثية في نوى الخلايا الحية، حيث تتكون من البروتين والحمض النووي المعروفين بالكروموسومات، حيث يتكون الكود الجيني من قواعد نيتروجينية تعرف بالنيوكليوتيدات. سنتعرف على خصائص الشفرة الجينية وأهميتها فابق معنا.
DNA و RNA ومكوناتهما
الحمض النووي الذي يتكون من هذه المادة الجينية هو الحمض النووي، حيث تكون النيوكليوتيدات هي الوحدة الهيكلية التي تتكون منها الحمض النووي، سواء كان DNA أو RNA.
انظر أيضًا: معلومات حول تحليل الحمض النووي
مما يتكون النيوكليوتيدات؟
يتكون كل نوكليوتيد من ثلاثة مركبات:
- خمس مرات السكر.
- مجموعة فوسفات.
- قاعدة النيتروجين.
حيث يكون السكر الخماسي ناقص التأكسج في الحمض النووي ويتأكسد بالكامل في الحمض النووي الريبي، وتوجد نفس مجموعة الفوسفات في الحمضين، بينما يتم شرح القاعدة النيتروجينية بالتفصيل في الفقرة التالية.
مكونات قاعدة النيتروجين
يتكون الأساس النيتروجيني من خمسة أنواع نذكرها في النقاط التالية:
- قاعدة الجوانين ثنائية الحلقات، وقاعدة الجوانين يرمز لها بالرمز G.
- الأدينين ثنائي الحلقات، وقاعدة الأدينين يرمز لها بالرمز A.
- اليوراسيل أحادي الحلق وقاعدة اليوراسيل يرمز لها بالرمز U.
- الثايمين أحادي الحلق، وقاعدة الثايمين يرمز لها بالرمز T.
- السيتوزين هو أحادي الحلقة، برمز C لقاعدة السيتوزين
رواد الحمض النووي
في عام 1950، اكتشف عالمان، واتسون وكريك، التركيب الهيكلي للحمض النووي، حيث اكتشف عالمان أن الحمض النووي يتكون من خيطين متقابلين من متواليات النوكليوتيدات، وأن هذين الخيطين مرتبطان في حلزون.
كيف ترتبط القواعد المكونة بالشفرة الجينية
أولا الروابط في الحمض النووي
ترتبط النيوكليوتيدات الرأسية في كل حبلا بحبلا deoxygenase ومجموعة الفوسفات، بينما ترتبط النيوكليوتيدات المعاكسة بشريطي DNA بواسطة قواعد نيتروجينية.
نجد دائمًا ما يلي:
- ترتبط القاعدة النيتروجينية للجوانين (G) بالقاعدة النيتروجينية للسيتوزين (C) بواسطة ثلاث روابط هيدروجينية.
- ترتبط القاعدة النيتروجينية للأدينين (أ) بالقاعدة النيتروجينية للثيمين (T) بواسطة رابطتين هيدروجينيتين.
يمكن استخدام الجدول التالي لتحديد التوصيلات
انظر أيضًا: معلومات عامة عن الأحماض الأمينية
ثانيًا، الارتباط بـ RNA
بالنسبة للحمض النووي الريبي، فهو يتكون من سلسلة واحدة من متواليات النيوكليوتيدات بنفس الروابط المذكورة أعلاه.
عن طريق استبدال القاعدة النيتروجينية من الثايمين (T) بالقاعدة النيتروجينية من اليوراسيل (U).
ثلاثة أنواع من الحمض النووي الريبي
هناك ثلاثة أنواع من الحمض النووي الريبي، نذكرها في الفقرات التالية:
- يسمى مرنا بالمعلومات.
- الحمض الريبي النووي النقال ويسمى الناقل.
- يسمى الرنا الريباسي منطقة الريبوزون.
كيف يتكاثر الحمض النووي ويشكل الشفرة الجينية؟
تتكاثر كروموسومات الخلية قبل الانقسام، ويحدث هذا في الطور البيني في تطوير بناء الحمض النووي، ونتيجة لهذا التكرار، ينتج عن كل خلية نفس المادة الجينية.
يتم الضرب على عدة مراحل:
يشق إنزيم هيليكاز شريطي الحمض النووي عن طريق كسر الروابط الهيدروجينية بين القواعد النيتروجينية المعاكسة، وبالتالي فصل خيوط الحمض النووي.
ترتبط النيوكليوتيدات الحرة في كل من خيوط الحمض النووي المنفصلة، وتستمر الرابطة حتى نهاية الخيط، وبالتالي تشكل جزيئين من الحمض النووي.
ما هو الكود الجيني؟
كما تعلمنا بالفعل، يحمل الحمض النووي الخصائص الجينية لجسم الإنسان، والشفرة الجينية هي تخزين معلومات كاملة حول الخصائص الحيوية لجسم الإنسان في الحمض النووي.
من المعروف أن الجين هو جزء من الحمض النووي وهو عبارة عن سلسلة من القواعد النيتروجينية في ذلك الجزء من الحمض النووي.
أما بالنسبة للقواعد النيتروجينية في الحمض النووي، فهناك أربعة منها فقط: الجوانين والأدينين والثيمين والسيتوزين.
يرمز لها بالحروف:
- الجوانين الأساسي يرمز له بالرمز G.
- يُشار إلى الأدينين بالرمز أ للأدينين الأساسي
- الثايمين يرمز إلى قاعدة الثايمين
- يتم ترميز السيتوزين بالرمز C. لقاعدة السيتوزين
تسلسل هذه الحروف (النيوكليوتيدات) هو ما يعرف بسلسلة الترميز في الحمض النووي، وهذه السلسلة تحدد تسلسل الأحماض الأمينية في سلسلة البولي ببتيد.
يجيب وهو يعلم أن:
- الأحماض الأمينية: هي اللبنات الأساسية للبروتينات.
- سلسلة الببتيد: هي سلسلة من الأحماض الأمينية (بروتين بسيط).
كيف يتم ترميز الشفرة الجينية؟
من أجل ترميز القواعد النيتروجينية للنيوكليوتيدات في النواة أو ترجمتها إلى تسلسل الأحماض الأمينية في البروتين، وللتيسير، يمكن تعريف التشفير على أنه ترميز الرسائل المرسلة إلى أحرف ورموز، حيث يمكن لهذه الرموز فقط يمكن فك تشفيرها إذا كان مفتاح التشفير معروفًا.
اكتشف العلماء أن كود كل حمض أميني هو عشرين حمضًا أمينيًا، وكل حمض أميني مشفر بثلاث قواعد نيتروجينية، ويتضمن هذا الكود رموزًا زمنية مع رموز البداية، ويصل عدد أكواد بعض الأحماض الأمينية إلى ستة إلى سبعة أكواد. .
يعتبر نيرو بيرج أول عالم يقوم بفك شفرة الحمض الأميني (فينيل ألانين).
خصائص الكود الجيني
- لا يتداخل الكود الجيني، ولكنه معقد ويقسم الكود الجيني إلى مجموعات، كل مجموعة تتكون من ثلاث قواعد نيتروجينية.
- يحتوي كل حمض أميني على رمز وراثي لا يتكرر أو يتطابق مع حمض أميني آخر.
- إن الشفرة الجينية متشابهة في جميع الكائنات الحية على الأرض.
- يمكن أن يحتوي حمض أميني واحد على أكثر من رمز جيني.
- هناك بعض الرموز الجينية التي لا ترمز لأي من الأحماض الأمينية، لكن العلماء يسمونها رموز التوقف أو كودونات التوقف.
انظر أيضًا: ما هو الكود الجيني؟
أخيرًا نتمنى أن نكون قد قدمنا لكم عرضًا تقديميًا رائعًا عن خصائص الشفرة الجينية وأهميتها بشكل يثير إعجابكم ورضاكم. نتمنى أن تشارك المقال مع أصدقائك المهتمين بالمحتوى المقدم عبر البريد الإلكتروني أو على شبكات التواصل الاجتماعي، حتى يستفيد منه الجميع، وتذكر دائمًا أن الشيء الجيد في العلم هو النشرة الإخبارية. والعمل معها برعاية وسلامة الله.