ما هي قواعد البيورين للحمض النووي؟

تبدو جزيئات الحلزون المزدوج للحمض النووي مثل سلم ملتوي وتتكون الدرجات أو الخطوات من قواعد نيتروجينية تشكل الشفرة الجينية لجميع الكائنات الحية. هناك أربع قواعد في الكل ، اثنان منهم قواعد البيورين واثنان من قواعد بيريميدين. يمكن أن تتكون درجة السلم من بيورين واحد وقاعدة بيريميدين.

تحتوي القواعد على بنية جزيئية تسمح لنوعين من القواعد بتشكيل رابط ضعيف يسمى رابطة الهيدروجين. عادةً ما يحافظ على خيوط الحمض النووي معًا ولكن يمكن أن يتفكك للسماح بعمل نسخ من الكود لإنتاج البروتين وتكاثر الخلية. تشكل هذه الآلية المعقدة أساس كل أشكال الحياة على الأرض.

TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)

​TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)​

تشكل قواعد البيورين والبيريميدين لجزيء الحمض النووي الروابط التي تشفر المعلومات الجينية لجميع الكائنات الحية. قاعدتا البيورين هما الأدينين والجوانين بينما قواعد البيريميدين هي الثايمين والسيتوزين. يرتبط الأدينين فقط بروابط الثايمين والجوانين مع السيتوزين ، وتشكل هذه الروابط درجات سلم الحمض النووي.

يتكون الحلزون المزدوج للحمض النووي الذي يشبه السلم من ستة جزيئات. تتكون درجات السلم أو الدرجات من قواعد البيورين النيتروجينية الأدينين والجوانين وكذلك القواعد النيتروجينية بيريميدين الثايمين والسيتوزين. القضبان على كلا الجانبين هي جزيئات متناوبة من السكر تسمى ديوكسيريبوز والفوسفات. يحتوي السكر على جزيء القاعدة النيتروجينية المرتبطة به والفوسفات عبارة عن فاصل بين درجات السلم. الوحدة الأساسية لسلسلة الحمض النووي هي جزيء فوسفات واحد وجزيء سكر واحد مع جزيء قاعدة نيتروجينية ملحقة به.

يمكن أن تشكل كل قاعدة من البيورين رابطة مع قاعدة بيريميدين واحدة ، والأدينين مع الثايمين والجوانين مع السيتوزين. نتيجة لذلك ، هناك أربع مجموعات محتملة: الأدينين - الثايمين ، الثايمين - الأدينين ، الجوانين - السيتوزين والسيتوزين - الجوانين. يتم ترميز المعلومات الجينية لجميع الكائنات الحية في الحمض النووي باستخدام هذه المجموعات الأربعة.

تشكل قواعد البيورين والبيريميدين روابط هيدروجينية للحفاظ على قضبان جزيء الحمض النووي معًا. يشكل الأدينين والثايمين رابطتين هيدروجينيتين بينما يشكل الجوانين والسيتوزين ثلاثة. الروابط الهيدروجينية عبارة عن قوى كهروستاتيكية بين الأجزاء المشحونة كهربائيًا لجزيء قطبي بدلاً من روابط كيميائية. نتيجة لذلك ، يمكن تحييدها ويمكن أن ينفصل الحمض النووي إلى شريطين في موقع معين.

عندما تحتاج الخلية إلى بروتينات معينة ، فإن خيوط الدنا التي تتحكم في إنتاج البروتينات تنفصل وجزيئات الرنا تنسخ خصلة واحدة. ثم يتم استخدام نسخة RNA للتعليمات في الخلية لإنتاج الأحماض الأمينية والبروتينات المطلوبة. تستخدم الخلية الحمض النووي الريبي لنسخ الشفرة الجينية للحمض النووي ثم تستخدم التعليمات المشفرة لصنع البروتينات التي تحتاجها.

عندما تكون الخلية الحية جاهزة للانقسام إلى خليتين جديدتين ، يتم فصل جانبي جزيء الحمض النووي عن طريق تحييد الروابط الهيدروجينية التي تربط البيورينات والبيريميدين. بدلاً من استخدام الحمض النووي الريبي (RNA) على جزء من سلم الحمض النووي ، يفصل السلم بأكمله ويتم إضافة قواعد نيتروجينية جديدة إلى كل جانب. نظرًا لأن كل قاعدة ستقبل شريكًا واحدًا فقط ، يصبح كل جانب نسخة كاملة ودقيقة للطرف الآخر.

على سبيل المثال ، إذا كانت رابطة الحمض النووي عبارة عن رابط أدينين-ثايمين ، فإن أحد الجانبين يحتوي على جزيء الأدينين والجانب الآخر يحتوي على جزيء الثايمين. يجذب الأدينين جزيء ثايمين آخر ويجذب الثايمين جزيء الأدينين. والنتيجة هي رابطتان متطابقتان من الأدينين والثيمين في شريطين جديدين من الحمض النووي.

إن القاعدتين النيتروجينيتين البيورينيتين للحمض النووي ضروريان لإنتاج بروتين الخلية ولتقسيم الخلايا. يشكل الانقسام الخلوي الذي أصبح ممكنًا بواسطة آلية نسخ الحمض النووي الأساس لجميع أشكال النمو ولجميع أشكال تكاثر الكائنات الحية.