ما الغرض من رمز تسلسل نوكليوتيدات الحمض النووي؟

سيكون من الصعب الالتحاق بالمدرسة الابتدائية دون سماع كيف أن الحمض النووي هو "مخطط الحياة". إنه موجود في كل خلية تقريبًا لكل كائن حي على الأرض. يحتوي الحمض النووي ، حمض الديوكسي ريبونوكلييك ، على جميع المعلومات اللازمة لبناء شجرة من البذرة ، واثنين من البكتريا الشقيقة من أحد الوالدين ، والإنسان من الزيجوت. ترتبط تفاصيل كيفية توجيه هذه العمليات المعقدة بتسلسل النيوكليوتيدات في الحمض النووي - مرتبة في رمز ثلاثي الأجزاء يحدد كيفية بناء البروتينات. يقوم بذلك على مراحل: الحمض النووي يبني الحمض النووي الريبي ، ثم يبني الحمض النووي الريبي البروتينات.

هناك الكثير من المصطلحات المرتبطة بالحمض النووي ، لكن تعلم بعض المصطلحات المهمة يمكن أن يساعدك على فهم المفاهيم. يتكون الحمض النووي من أربع قواعد مختلفة: الأدينين ، والجوانين ، والثايمين ، والسيتوزين ، وعادة ما يتم اختصارها إلى A ، و G ، و T ، و C. في بعض الأحيان ، يشير الناس إلى أربعة نيوكليوسيدات أو نيوكليوتيدات مختلفة في الحمض النووي ، لكن هذه مجرد نسخ مختلفة قليلاً من القواعد. الشيء المهم هو تسلسل A و G و T و C في خيط DNA ، لأنه ترتيب تلك القواعد التي تحتوي على كود الحمض النووي. عادة ما يكون الحمض النووي في شكل مزدوج تقطعت به السبل ، مع جزيئين طويلين ملفوفين حول بعضهما البعض.

الغرض النهائي من ترميز الحمض النووي هو إنشاء البروتينات ، لكن الحمض النووي لا يصنع البروتينات بشكل مباشر. بدلاً من ذلك ، فإنه يصنع أنواعًا مختلفة من الحمض النووي الريبي ، والذي بدوره يصنع البروتين. يشبه الحمض النووي الريبي نوعًا ما يشبه الحمض النووي - له هياكل متشابهة جدًا ، باستثناء أنه يوجد دائمًا تقريبًا كخيط واحد بدلاً من الشريط المزدوج. الشيء المهم هو أن الحمض النووي الريبي مبني من النمط الموجود في الحمض النووي مع اختلاف واحد: حيث يحتوي الحمض النووي على ثايمين ، و "T" ، و RNA يحتوي على uracil ، و "U."

هناك العديد من الجزيئات المختلفة التي تشارك في صنع البروتينات ، لكن العمل الأساسي يتم بواسطة نوعين مختلفين من جزيئات الحمض النووي الريبي. أحدهما يسمى mRNA ، ويتكون من خيوط طويلة تحتوي على كود لبناء البروتين. الآخر يسمى tRNA. جزيء الحمض الريبي النووي النقال أصغر بكثير ، وله وظيفة واحدة: حمل الأحماض الأمينية إلى جزيء الرنا المرسال. يصطف الحمض الريبي النووي النقال على الرنا المرسال وفقًا لنمط القواعد على الرنا المرسال - ترتيب المقاطع C و G و A و U. يتناسب الحمض النووي الريبي (tRNA) مع الرنا المرسال بطريقة واحدة فقط ، مما يعني أن الأحماض الأمينية التي يحملها الحمض النووي الريبي ستصطف بطريقة واحدة فقط أيضًا. ترتيب هذه الأحماض الأمينية هو ما يصنع البروتين.

هناك أربع قواعد مختلفة في RNA. إذا تطابقت كل قاعدة مع حمض أميني منفصل واحد فقط ، فلن يكون هناك سوى أربعة أحماض أمينية مختلفة. لكن البروتينات مبنية من 20 حمضًا أمينيًا. ينجح ذلك لأن كل جزيئات الحمض النووي الريبي (الحمض النووي الريبي) - الجزيئات التي تحمل الأحماض الأمينية - تتوافق مع ترتيب محدد من ثلاث قواعد على الرنا المرسال. على سبيل المثال ، إذا كان mRNA يحتوي على تسلسل CCU ثلاثي القواعد ، فإن الحمض النووي الريبي الوحيد الذي يناسب تلك البقعة يجب أن يحمل برولين الأحماض الأمينية. هذه التسلسلات ثلاثية القواعد تسمى الأكواد. تحمل الكودونات جميع المعلومات اللازمة لصنع البروتينات.

جزيئات الحمض النووي طويلة جدًا. يمكن لجزيء DNA واحد أن يصنع العديد من جزيئات RNA المختلفة ، والتي تقوم بعد ذلك بصنع العديد من البروتينات المختلفة. يتكون جزء من المعلومات حول جزيئات الحمض النووي الطويلة من إشارات أو علامات لإظهار المكان الذي يجب أن يبدأ فيه شريط من الحمض النووي الريبي ويتوقف. لذا فإن تسلسل الحمض النووي يحتوي على نوعين مختلفين من المعلومات: الكودونات ثلاثية القواعد التي تخبر الحمض النووي الريبي كيفية وضعه الأحماض الأمينية معًا في البروتين ، وإشارات التحكم المنفصلة التي توضح أين يجب أن يبدأ جزيء RNA و قف.