ساختار مولکولی DNA چگونه است؟ این سوالی است که اکثر افراد به دنبال پاسخ آن هستند اما شلید در این مورد به جواب درستی نرسند. در این مطلب می خواهیم با بهره گیری از دانش و تجربیات پزشکان آزمایشگاه ژنتیک زینلی به این سوال پاسخ دهیم. آزماشگاه زینلی بهترین آزمایشگاه ژنتیک در تهران می باشد که انواع آزمایش های مربوط به DNA و ژنتیک را انجام می دهد.
مهمترین آیتم ها در ساختار مولکولی DNA
DNA
در ساختار مولکولی DNA هر یک مولکول متشکل از دو زنجیره است که به دور هم پیچیده شده اند. دو رشته DNA به عنوان polynucleotide نیز شناخته می شوند. زیرا از واحدهای مونومری ساده تر به نام نوکلئوتید تشکیل شده اند. هر نوکلئوتید متشکل از یکی از چهار هسته بازیسیتوزین [C]، گوانین [G]، آدنین [A] یا تیمین [T] است. علاوه بر یک قند به نام دزوکسی ربیوز و یک گروه فسفات که شامل نوکلئوتیدها هستند.
در ساختار مولکولی DNA عملکردهای سلول از طریق پروتئین های مختلفی انجام میگیرد که از روی رمزهای موجود بر روی مولکول DNA کدگذاری می شوند. بدین صورت که مولکول های تک رشته ای به نام RNA از روی مولکول DNA الگوبرداری شده و توسط دستگاه ترجمه سلولی به پروتئین ها ترجمه و تبدیل می شوند. بخش بزرگی از DNA یعنی بیش از ۹۸ درصد، برای انسانها رمزگذاری نمی شود. به این معنی که این بخش ها به عنوان الگویی برای ساخت پروتئین ها عمل نمی کنند.
ژن
در ساختار مولکولی DNA ژن کوچک ترین واحد شیمیایی اطلاعات ارثی است. یک ژن یک توالی از DNA و یا RNA است که به تعداد بی شماری درون میلیاردها سلول تشکیل دهنده بدن وجود دارد. چنین تخمین زده می شود که در ۲۳ جفت کروموزوم هسته سلول انسانی، بیش از صدهزار ژن اصلی می تواند وجود داشته باشد. شاید بیش از این مقدار ژن غیر اصلی هم وجود داشته باشد. مهمترین ویژگی در ژن ها، انتقال صفات والدین به فرزندان است. علاوه بر این، ژن ها همه اعمال سلول را کنترل می کنند. ژن ها که در هسته سلول قرار گرفته اند، همانند ستاد فرماندهی سلول عمل می کنند. همچنین همه اعمال درونی و بیرونی سلول، پیرو فرمان‌های صادر شده از سوی آنها است. یکی از مهم ترین این اعمال سلولی، عمل تولید و انتقال ساختار و صفات والدین به فرزندان می باشد. در واقع ژن واحد مولکولی وراثت یک موجود زنده است.
آلل
در ساختار مولکولی DNA به انواع جایگزین اطلاعات ژنتیکی در یک جایگاه ژنی خاص یا به عبارت دیگر دو شکل مختلف یک ژن آلل می گویند. حداکثر تعداد آلل هایی که یک موجود دیپلوئید مانند انسان می تواند برای هر ژن داشته باشد ۲ آلل می باشد. هر کدام از این آلل ها روی یکی از کروموزوم های همولوگ قرار دارند. آلل ها هستند که تعیین می کنند ژن ها چگونه در یک فرد بروز پیدا کنند و آشکار شوند. همانطور که گفته شد موجودات زنده دو آلل برای هر صفت دارند. به وضعیتی که دو آلل متفاوت برای یک صفت وجود داشته دارد، هتروزیگوت گفته می شود. در نوعی از هتروزیگوت یکی از دو آلل غالب و دیگری مغلوب است. در نتیجه آلل غالب آشکار و آلل مغلوب پنهان می شود. به عنوان مثال در انسان آلل برای رنگ چشم قهوه ای غالب و آلل برای رنگ چشم آبی مغلوب است. غالب بودن رنگ قهوه ای بر رنگ آبی در چشم یک نمونه از تسلط کامل است. در روابط هتروزیگوتی که در آن هیچ کدام از آلل ها غالب نیستند اما هر دو به طور کامل آشکارند که آن هم بارز گفته می شود. نمونه وضعیت هم بارز، به ارث رسیدن گروه خونی AB است.
نوکلئوتید
در ساختار مولکولی DNA اسید نوکلئیک یکی از ماکرومولکولهای زیستی است که وظیفه ذخیره اطلاعات ژنتیکی را در سلول بر عهده دارد. جایگاه اسیدهای نوکلئیک در هسته و سیتوپلاسم سلول است که از واحدهایی به نام نوکلئوتید ساخته شده اند. نوکلئوتیدها اعمال متنوعی را در داخل سلول انجام می‌دهند. آنها به عنوان زیر واحدهای اسیدهای نوکلئیک حامل اطلاعات ژنتیکی به حساب می آیند. ساختمان هر پروتئین و نهایتا هر بیومولکول ، محصولی از اطلاعات موجود در توالی نوکلئوتیدی اسیدهای نوکلئیک سلول می باشد. توانایی ذخیره و انتقال اطلاعات ژنتیکی از نسلی به نسل بعد شرط اساسی زندگی است.
در ساختار مولکولی DNA هر نوکلئوتید از قسمتهای زیر تشکیل شده است:
یک مولکول اسید فسفریک
مولکول قند ۵ کربنی
یک مولکول باز نیتروژن
موتاسیون یا جهش
در ساختار مولکولی DNA جهش یا موتاسیون یک تغییر ژنتیکی است که صفات زیستی بعضی از افراد را تغییر می دهد. به عبارت دقیق تر جهش ها تغییراتی در توالی DNA هستند که می توانند در هر ناحیه ای از DNA رخ دهند. در هر یک از فعالیت های سلولی نظیر فرایندهای همانندسازی، رونویسی، ترجمه، ترکیب مجدد یا نوترکیبی کروموزوم ها، بروز و ظهور اطلاعات ژنتیکی احتمال خطا و اشتباه و ایجاد موتاسیون وجود دارد.
در موارد نادر ممکن است تغییر خود به خود در قسمتی از DNA رخ دهد. این تغییرات که جهش نامیده می شوند، ممکن است تغییر در رمز ایجاد نموده و به تولید یک پروتئین ناقص منجر شوند. گاهی نتیجه خالص به صورت تغییری در ظاهرِ فرد و یا تغییری در یک شاخص قابل اندازه گیری موجود زنده، به نام ویژگی یا صفت مشاهده می شود. طی فرایند جهش، یک ژن ممکن است به دو یا چند شکل متفاوت به نام آلل تغییر یابد.
کلام پایانی
در این مطلب هر آنچه که در مورد ساختار مولکولی DNA می توانست به شما کمک کند را بیان کردیم. ساختار DNA از ژن ها، آلل ها، نوکلئوتید، جهش و خود DNA تشکیل شده است. هر یک از آنها را به طور مفصل توضیح دادیم. در صورت داشتن هر گونه سوال در این زمینه می توانید آن را در بخش دیدگاه ها در انتهای مقاله آن را با ما مطرح کنید. سوالات شما در اسرع وقت پاسخ داده می شوند.
