ما هي العلاقة بين قواعد النيتروجين والكود الجيني؟

يتكون رمزك الجيني بالكامل ، مخطط جسمك وكل شيء فيه ، من لغة مكونة من أربعة أحرف فقط. الحمض النووي ، البوليمر الذي يتكون من الشفرة الجينية ، هو سلسلة من قواعد النيتروجين معلقة على عمود فقري من جزيئات السكر والفوسفات وملفوفة في حلزون مزدوج. تُترجم سلسلة قواعد النيتروجين إلى بروتينات وإنزيمات تشكل الحياة كلها في نظام وُصف بأنه أنيق في بساطته.

قواعد النيتروجين الأربعة التي يتكون منها الحمض النووي هي الأدينين والجوانين والسيتوزين والثايمين. عندما يتم نسخ المعلومات الجينية إلى الحمض النووي الريبي (RNA) ، وهو جزيء مشابه يستخدم في تكوين بروتين ، يتم استبدال الثايمين بالوراسيل الأساسي. في الكود الجيني ، يتم اختصار القواعد A و G و C و T و U. يتم اشتقاق الأدينين والجوانين من مركب البيورين ، ويتم اشتقاق السيتوزين والثيمين واليوراسيل من مركب بيريميدين الأبسط.

لتكرار الحمض النووي أو ترجمة الحمض النووي إلى الحمض النووي الريبي ، تحتاج إلى فك ضغط اللولب المزدوج وإنشاء نسخة طبق الأصل من الكود. للقيام بذلك ، يتم إقران قواعد النيتروجين بشكل صارم ، من A إلى T أو U و C إلى G. تتطابق أطراف هذه الجزيئات مع بعضها البعض بطريقة تجعل الرابطة الهيدروجينية ، وهي قوة قوية بين الجزيئات ، يمكن أن تتشكل فقط بين القواعد المتطابقة. تنتقل البروتينات الخاصة لأعلى وأسفل شريط الحمض النووي لتسهيل نسخ الشفرة الجينية إلى RNA بحيث يمكن فك تشفيرها لإنشاء بروتينات.

بمجرد ترجمة الحمض النووي إلى RNA ، يجب فك تشفير تسلسل الأحرف. يتم نقل الحمض النووي الريبي إلى الريبوسوم ، العضية التي تصنع البروتينات. يقرأ الريبوسوم الشفرة الجينية في "كلمات" مكونة من ثلاثة نيتروجين تسمى الكودونات. تشير الأكواد الخاصة إلى بداية التسلسل أو نهايته. يمثل كل من الكودونات المتبقية حمضًا أمينيًا ، وهو اللبنة الأساسية للبروتينات. يوجد عشرين حمضًا أمينيًا ، و 64 مجموعة ممكنة من الأحرف ، لذلك يتم تمثيل بعض الأحماض الأمينية بأكثر من كودون واحد.

تشير رموز البداية والإيقاف إلى بداية ونهاية الجين. يرمز جين واحد لبروتين واحد ، والذي يمكن طيه في ترتيب يعمل كجزء هيكلي من الكائن الحي أو إنزيم ، وهو بروتين متخصص يحفز العملية. يمتلك البشر ما بين 50000 و 100000 جين لتمثيل جميع الهياكل والعمليات التي يتكون منها الجسم والحفاظ عليه يعمل.