كيف ترتبط الجينات والحمض النووي والكروموسومات معًا؟

يخزن الكود الجيني المخططات لأجسامنا. تقوم الجينات بتوجيه إنتاج البروتينات ، وتشكل البروتينات أجسامنا أو تعمل كإنزيمات تنظم كل شيء آخر. الجينات والحمض النووي والكروموسومات كلها أجزاء وثيقة الصلة بهذه العملية. فهمها أمر بالغ الأهمية لفهم علم الأحياء البشري.

الجين هو مخطط لسلسلة واحدة من الأحماض الأمينية. يمكن لسلسلة الأحماض الأمينية المفردة أن تشكل بروتينًا بسيطًا. البروتينات الأخرى هي نتيجة سلاسل الأحماض الأمينية المتعددة مجتمعة. يتم ترميز الجين في الحمض النووي في جميع الكائنات الحية بلا منازع. على الرغم من أن الفيروسات والبريونات لا تعتبر حية عالميًا ، إلا أنها تمتلك جينات ، ولكن يمكن ترميزها في RNA - جزيء مرتبط - أو حتى في بروتينات. يمكنك التفكير في الجينات على أنها فكرة تُكتب عادةً في الحمض النووي.

الحمض النووي هو المادة الكيميائية التي تشفر الجينات في جميع الكائنات الحية. يتكون من جزأين رئيسيين: العمود الفقري المصنوع من السكر (deoxyribose) ونيوكليوتيد. ترتيب النيوكليوتيدات هو نوع من الأبجدية يخزن المعلومات. النوكليوتيدات الأربعة هي الأدينين والثايمين والسيتوزين والجوانين. يتم اختصارها A و T و C و G. على التوالى. تتزاوج هذه المكونات ويتم ترتيبها في شكل حلزون ، وهو شكل يلتف فيه خيطين حول أنفسهم مع وجود النيوكليوتيدات في المركز ، مثل درج حلزوني حيث تكون النيوكليوتيدات هي الخطوات.

الكروموسوم هو بنية الخلايا التي تستخدمها لتنظيم حمضها النووي عندما تنقسم. أثناء العمليات الخلوية العادية ، يكون الحمض النووي على شكل كروماتين ، وهو غير مرئي تحت المجهر. ومع ذلك ، أثناء تكاثر الخلية ، يرتبط الحمض النووي بعدد من الكروموسومات. العدد الدقيق يختلف حسب الأنواع. يتكون الكروموسوم من حزمة من الحمض النووي مع بعض البروتينات الهيكلية التي تسمى الهيستونات. معظمها على شكل X ومتماثل. هناك هيكل في مركزهم يسمى centromere ، والذي يربط النصفين معًا. البشر لديهم 46 كروموسوم.

لفهم كيفية توافق هذه القطع معًا ، من المفيد التفكير في وظيفة كل جزء. الجين هو الفكرة أو المخطط. الحمض النووي هو اللغة أو الطريقة التي يتم بها تدوين الجينات. الكروموسومات هي هياكل تستخدمها الخلايا لتنظيم الحمض النووي الخاص بها لتقسيم الخلايا. تحتوي الكروموسومات عادةً على آلاف الجينات المكتوبة في الحمض النووي. نظرًا لوجود استثناءات لكل قاعدة في علم الأحياء تقريبًا ، فهناك بعض المواقف التي تتم فيها كتابة الجينات شيء آخر غير الحمض النووي ، مثل الحمض النووي الريبي للفيروسات وبروتينات البريونات ، ولكن لا يُنظر إلى أي منها على أنه على قيد الحياة.