ما هي خيوط الدنا الملتوية في نواة جسم الخلية؟

حمض الديوكسي ريبونوكلييك ، أو الحمض النووي ، هو المادة المختارة بطبيعتها لنقل الشفرة الوراثية من جيل من نوع إلى آخر. كل نوع له تكملة مميزة للحمض النووي التي تحدد السمات الجسدية وبعض سلوكيات الأفراد داخل الأنواع. يأخذ المكمل الجيني شكل الكروموسومات ، وهي خيوط ملتوية من الحمض النووي محاطة ببروتينات وموجودة داخل نواة الخلية.

الحمض النووي عبارة عن بوليمر طويل السلسلة من وحدات السكر والفوسفات بالتناوب. واحدة من أربع قواعد نيوكليوتيدات مختلفة - وهي جزيئات على شكل حلقة تحتوي على نيتروجين - تتدلى من كل مجموعة سكر في العمود الفقري للحمض النووي. تسلسل القواعد الأربعة هو الكود الجيني الذي يحدد كيفية بناء الخلية للبروتينات. النمط الظاهري الخاص بك - أي البنية الفيزيائية والنشاط الكيميائي الحيوي - هو نتيجة للبروتينات التي تبنيها خلاياك. تحتوي معظم خلايا الجسم على 23 زوجًا من الكروموسومات تتحكم في البروتينات التي تنتجها كل خلية. تساهم والدتك بمجموعة واحدة من الزوجين ويساهم والدك بالمجموعة الأخرى.

يجتمع شريانان من الحمض النووي معًا لتشكيل اللولب الملتوي المعروف باسم هيكل اللولب المزدوج. ترتبط قواعد كل خصلة بقواعد الطرف الآخر لتثبيت اللولب معًا. تتحد البروتينات المعروفة باسم الهيستونات مع الحمض النووي لتكوين الكروماتين ، المادة التي تشكل الكروموسومات. تساعد الهيستونات في ضغط الحمض النووي بحيث يتلاءم مع نواة الخلية. تساعد البروتينات في تقوية وحماية الدنا وتشارك في التحكم في مناطق الكروموسومات التي يتم التعبير عنها كبروتينات. هذه المناطق تسمى الجينات.

تحتل الجينات حوالي 2٪ من ممتلكاتك الكروموسومية. يخدم الباقي العديد من الوظائف التي تساعد في تنظيم التعبير الجيني والحفاظ على الكروموسوم ، على الرغم من أن بعض الأجزاء عبارة عن "حمض نووي غير هام" لا يبدو أنه يخدم أي غرض آخر غير الاحتلال الفضاء. تعبر الجينات عن نفسها في عملية من خطوتين حيث تقوم الخلية بنسخ المعلومات الجينية إلى a حبلا من الحمض النووي الريبي ، RNA ، الذي يحمل بعد ذلك رسالة الجين إلى الريبوسومات لترجمتها إلى بروتين.

قبل أن تنقسم الخلية ، يجب أن تنسخ الحمض النووي الخاص بها بحيث تتلقى كل خلية ابنة مجموعة كاملة من الكروموسومات. يبدأ النسخ المتماثل عندما تقوم إنزيمات الهليكاز بفك ضغط الحمض النووي الحلزون المزدوج للكروموسوم إلى خيطين مكشوفين. يستخدم إنزيم بوليميراز DNA كل خيط موجود كقالب لإنشاء حبلا شقيقة جديد. يحدد تسلسل القواعد في القالب القواعد على الخيط الجديد وفقًا للقواعد التي تسمح فقط بإقران معين بين النيوكليوتيدات. توزع الخلية الكروموسومات المنسوخة على كل خلية ابنة جديدة من خلال عملية الانقسام الفتيلي. تتكون الخليتان الجديدتان من خلال الانقسام الخلوي ، أو الانقسام الخلوي.