لماذا يعتبر الحمض النووي مخطط الحياة؟

يعتمد كل كائن حي على بروتيناته في وجوده. في العديد من الكائنات الحية ، تشكل البروتينات نفس بنية الكائن الحي ، ولكن حتى في النباتات - حيث يتم بناء الهياكل أكثر من السكريات - تؤدي البروتينات الوظائف التي تسمح للكائن الحي حي.

يتم تحديد كل نوع من الكائنات الحية ، وكل عضو داخل كائن حي معقد ، من خلال البروتينات التي يتكون منها. لذا فإن كل ما ينظم البروتينات في كائن حي هو توفير مخطط لبناء ذلك الكائن الحي.

إذن: ما هو مخطط تعريف الحياة؟ إنه الحمض النووي. يوفر الحمض النووي مخططًا في علم الأحياء للحصول على معلومات لبناء جميع البروتينات داخل كل كائن حي على الأرض.

لإعطاء مخطط تعريف الحياة ، نحتاج أن نبدأ ببنية ذلك المخطط. الحمض النووي عبارة عن جزيء طويل مزدوج تقطعت به السبل يتكون من سلسلتين جزيئيتين منفردتين ملفوفان حول بعضهما البعض. يتكون كل خيط من سلسلة من القواعد المتصلة ببعضها البعض من خلال العمود الفقري لجزيئات السكر.

هناك أربع قواعد مختلفة: الأدينين والجوانين والسيتوزين والثايمين. كثيرًا ما يشار إليها ببساطة بالأحرف الأولى من اسمها: A و G و C و T.

يُطلق على ترتيب تلك القواعد على خيط من الحمض النووي اسم التسلسل. يتطابق التسلسل الموجود على خيط واحد من الحمض النووي مع تسلسل تكميلي على الشريط المقابل المقابل. يتطابق A مع T و C يتطابق مع G. لذا حيث يكون أحد خيوط الحمض النووي يحتوي على CAATGC ، فإن الآخر سيكون به GTTACG.

يتم لف جزيء DNA مزدوج الشريطة العادي حول نفسه بطريقة تجعل التسلسل غير ممكن الوصول إليه. أي أن القواعد محمية من التفاعلات الكيميائية. الخطوة الأولى في إنتاج بروتين من الحمض النووي هي فك الشريط المزدوج. يمسك جزيء يسمى RNA Polymerase بالحمض النووي المزدوج الشريطة ويفصله عن بعضهما البعض ، في مكان واحد فقط.

ثم "يقرأ" القاعدة المكشوفة ويبني جزيئًا آخر طويل الجدل ، وهو RNA. إن الحمض النووي الريبي (RNA) يشبه إلى حد بعيد الحمض النووي إلا في نواحي متعددة. أولاً ، إنه جزيء وحيد الخيط. ثانيًا ، يستخدم اليوراسيل ، U ، بدلاً من الثايمين ، T. لذا فإن بوليميراز الحمض النووي الريبي يبني خيطًا من الحمض النووي الريبي يكمل الحمض النووي. سيتم نسخ تسلسل الحمض النووي لـ CGGATACTA إلى خيط RNA من GCCUAUGAU. عند صنع البروتينات ، يُطلق على الحمض النووي الريبي المبني بهذه الطريقة اسم messenger RNA أو mRNA.

على الرغم من اختلاف التفاصيل اعتمادًا على الكائن الحي المحدد ، فإن الخطوة التالية هي نفسها عمومًا لجميع الكائنات الحية. يرتبط mRNA بـ الريبوسوم، وهو مركب يعمل كمصنع للبروتين. يقوم الريبوسوم بإعداد خط تجميع حيث يتم نقل تسلسل الرنا المرسال إلى منطقة بناء أخرى حيث يتم وضع الأحماض الأمينية معًا.

عندما تكون عملية بناء mRNA عبارة عن رمز واحد إلى واحد ، حيث تؤدي قاعدة واحدة في DNA إلى قاعدة واحدة في RNA ، فإن عملية بناء البروتينات تقرأ ثلاث قواعد mRNA في وقت واحد. تشير "الرموز" المكونة من ثلاثة أحرف في mRNA إلى أحماض أمينية معينة. ترتبط هذه الأحماض الأمينية ببعضها البعض بالترتيب المحدد بواسطة mRNA ، مما يؤدي إلى تكوين البروتينات.

لذلك يتم نقل التسلسل من الحمض النووي إلى mRNA ، والذي يحتوي بعد ذلك على المعلومات المستخدمة لبناء البروتينات. هناك إشارات معقدة للغاية تؤدي إلى بداية ونهاية عمليات البناء. يتم التحكم في كل شيء من الطريقة التي تشعر بها إلى الطريقة التي تهضم بها طعامك بواسطة البروتينات الموجودة داخل خلاياك.

عندما يحتاج جسمك أكثر أو أقل من بروتين معين ، فإن الإشارات الجزيئية المختلفة تضبط معدل استخدام المعلومات من الحمض النووي لبناء البروتينات. لذلك ، على الرغم من أن الحمض النووي لا يشكل عظامك أو يساعدك على الجري ، إلا أنه يحتوي على جميع المعلومات لبناء البروتينات التي تؤدي هذه الوظائف من أجلك ، ولهذا يطلق عليها اسم مخطط الحياة.