- Jun 6, 2020
- 11,517
- 4,383
DNAسرواژهٔ عبارت دیوکسیریبونوکلئیکاسید (به انگلیسی: Deoxyribonucleic acid) نوعی اسید نوکلئیک میباشد که دارای دستورالعملهای ژنتیکی است که برای کار کرد و توسعه بیولوژیکی موجودات زنده و ویروس مورد استفاده قرار میگیرد. نقش اصلی مولکول دنآ ذخیره سازی طولانی مدت اطلاعات ژنتیکی میباشد.
دِنا[۱] (به انگلیسی: DNA) سرواژهٔ عبارت دیوکسیریبونوکلئیکاسید (به انگلیسی: Deoxyribonucleic acid) نوعی اسید نوکلئیک میباشد که دارای دستورالعملهای ژنتیکی است که برای کار کرد و توسعه بیولوژیکی موجودات زنده و ویروس مورد استفاده قرار میگیرد. نقش اصلی مولکول دنآ ذخیره سازی طولانی مدت اطلاعات ژنتیکی میباشد.
کار دنآ در سلولها
دستور العملهای ژنتیکی موجود در مولکول دنآ در نهایت برای مواردی چون ساخت پروتئین و مولکولهای RNA در سلول، مورد استفاده قرار میگیرد. قطعاتی از دنآ که اطلاعات ژنتیکی را باخود حمل میکنند ژن نامیده میشوند ولی دنآ توالیهای دیگری نیز دارد که برای ساخت خود دنآ یا تنظیم استفاده از اطلاعات زنتیکی موجود در ژن، مورد استفاده قرار میگیرند. از لحاظ شیمیایی، دنآ از دو رشته طولانی پلیمری با واحدهای ساختاری از جنس نوکلئوتید تشکیل شدهاست که شامل ستونهایی از گروههای قند و فسفات میشود که پیوندی از نوع استر دارند. این دو رشته دنآ با هم موازی هستند. مولکولهای قند از طریق چهار نوع باز آلی به یکدگر متصل میباشند. توالی این چهار باز آلی باعث رمزگذاری رشته زنتیکی میشود که این رمزها برا ی ساخت اسید آمینه که واحدهای سازنده پروتئین میباشند مورد استفاده قرار میگیرد. این رمز ژنتیکی توسط مولکول آرانای در مرحله ترجمه خوانده میشود و برای ساخت اسید آمینه مورد استفاده قرار میگیرد. دنآ در داخل سلول به شکل سازههایی به نام کروموزوم میباشد. دو نسخه از هر کروموزوم در زمان تقسیم سلولی ساخته میشود. فرآیند تکثیر به دو نسخه را نسخه برداری دنآ مینامند. کروموزوم در یوکاریوتها (جانوران، گیاهان، قارچها، آغازیان) در بخشی به نام هسته سلول قرار میگیرد در حالیکه در پروکاریوتها (باکتری و آرکیها) در سیتوپلاسم سلول قرار دارد و جایگاه مشخصی ندارد. در داخل کروموزومها پروتئینهای کروماتینی (کروماتین واحد سازنده دنآ میباشد) مانند هیستون وجود دارد که وظیفه فشرده سازی دنآ و تنظیم بیان ژنها را برعهده دارند. هیستونها تحت تاثیر عوامل گوناگون از جمله استیلاسیون یا دزاستیلاسیون هیستونی بسته یا باز میشوند و بدین ترتیب رونویسی از ژنهای ناحیه مربوط به آنها متوقف یا آغاز میشود.
مشخصات
دی ان ای پلیمری است که از رشتههای تکرار شونده متشکل از واحدهای سازندهای از جنس نکلونید میباشد.[۲] طول رشته زتجیرهای دی ان ای ۲۲ تا ۲۶ آنگستروم (۲٫۲ تا ۲٫۶ نانومتر) وعرض آن آنگستروم یا (۰٫۳۳ نانومتر) میباشد.[۳] اگرچه هر واحد تکرار شونده دنآ بسیار کوچک میباشد ولی رشته پلیمری DNA ممکن است از میلیونها نوکلئوتید تشکیل شده باشد.برای مثال بزرگترین کروموزوم انسان، کروموزوم شماره یک درای طولی به اندازه ۲۲۰ میلیون باز آلی مکمل میباشد.[۴] دو رشته سازنده دنآ ساختار در هم پیچیدهای همچون در خت انگور به شکل مارپیچ دارند. یک باز آلی پیوند داده شده به قند نکلوزید گفته میشود واگر نکلوزید از طریق باز خود به گروه فسفات متصل شود نکلئوتید تشکیل میشود.اگر چندین نوکلئوتید با یکدیگر پیوند داده شده باشند به طورمثال در دنآ به آن پلی نکلئوتید گفته میشود.[۵]
رشتههای دنآ از واحدهایی متشکل از قند وگروه فسفات میباشد که به صورت متناوب وتکراری در طول رشته قرار گرفتند.[۶] قند مورد استفاده در دنآ دئوکسی ریبوز که نوعی پنتوز(قند پنج کربنی) است تشکیل شدهاست. قندها توسط گروههای فسفری به یکدیگر پیوند داده شدهاند.
باز آلی
در دنآ نوکلئوتید هر رشته از طریق بازهای آلی در هر دو رشته به یکدیگر متصل میشوند. این اتصال بین دو باز آلی نوکلئوتیدهای دو طرف رشته میباشد به این بازهای متصل به هم باز مکمل گفته میشود. بازهای آلی به چهار شکل «سیتوزین»، «گوآنین»، «تیمین» و «آدنین» وجود دارند که از این میان، باز آدنین مکمل تیمین، و باز گوآنین مکمل سیتوزین میباشد. این توالی دورشتهای غیر قطبی و نامحلول در آب میباشد[۷].پیوند بازهای مکمل با یکدیگر از طریق پیوند بین هیدروژن یک باز با مولکول نیتروژن یا اکسیژن باز مکمل حاصل میشود. این پیوند از نوع قوی کووالانسی نمیباشد و در نتیجه به راحتی شکسته میشود و قابل جایگزینی میباشد. به همین علت زنچیره دو رشتهای دنآ را به زیپ لباس تشبیه کردهاند که به راحتی در اثر فشار یا گرمای بالا از یکدیگر جدا میشوند.[۸] ییوند مولکول هیدروژن بین دو باز مکمل آدنین-تیمین با گوآنین-سیتوزین متفاوت میباشد. در گوآنین_سیتوزین سه مولکول هیدروژن پیوندی وجود دارد در حالیکه در آدنین-تیمین دو مولکول هیدروژن پیوندی وجود دارد در نتیجه میزان تعدا بازهای مکمل گوآنین_سیتوزین تعیین کننده استحکام دنآ میباشد بطوریکه هرچه مقدار آن بیشتر باشد دنآ مستحکمتر است.
دِنا[۱] (به انگلیسی: DNA) سرواژهٔ عبارت دیوکسیریبونوکلئیکاسید (به انگلیسی: Deoxyribonucleic acid) نوعی اسید نوکلئیک میباشد که دارای دستورالعملهای ژنتیکی است که برای کار کرد و توسعه بیولوژیکی موجودات زنده و ویروس مورد استفاده قرار میگیرد. نقش اصلی مولکول دنآ ذخیره سازی طولانی مدت اطلاعات ژنتیکی میباشد.
کار دنآ در سلولها
دستور العملهای ژنتیکی موجود در مولکول دنآ در نهایت برای مواردی چون ساخت پروتئین و مولکولهای RNA در سلول، مورد استفاده قرار میگیرد. قطعاتی از دنآ که اطلاعات ژنتیکی را باخود حمل میکنند ژن نامیده میشوند ولی دنآ توالیهای دیگری نیز دارد که برای ساخت خود دنآ یا تنظیم استفاده از اطلاعات زنتیکی موجود در ژن، مورد استفاده قرار میگیرند. از لحاظ شیمیایی، دنآ از دو رشته طولانی پلیمری با واحدهای ساختاری از جنس نوکلئوتید تشکیل شدهاست که شامل ستونهایی از گروههای قند و فسفات میشود که پیوندی از نوع استر دارند. این دو رشته دنآ با هم موازی هستند. مولکولهای قند از طریق چهار نوع باز آلی به یکدگر متصل میباشند. توالی این چهار باز آلی باعث رمزگذاری رشته زنتیکی میشود که این رمزها برا ی ساخت اسید آمینه که واحدهای سازنده پروتئین میباشند مورد استفاده قرار میگیرد. این رمز ژنتیکی توسط مولکول آرانای در مرحله ترجمه خوانده میشود و برای ساخت اسید آمینه مورد استفاده قرار میگیرد. دنآ در داخل سلول به شکل سازههایی به نام کروموزوم میباشد. دو نسخه از هر کروموزوم در زمان تقسیم سلولی ساخته میشود. فرآیند تکثیر به دو نسخه را نسخه برداری دنآ مینامند. کروموزوم در یوکاریوتها (جانوران، گیاهان، قارچها، آغازیان) در بخشی به نام هسته سلول قرار میگیرد در حالیکه در پروکاریوتها (باکتری و آرکیها) در سیتوپلاسم سلول قرار دارد و جایگاه مشخصی ندارد. در داخل کروموزومها پروتئینهای کروماتینی (کروماتین واحد سازنده دنآ میباشد) مانند هیستون وجود دارد که وظیفه فشرده سازی دنآ و تنظیم بیان ژنها را برعهده دارند. هیستونها تحت تاثیر عوامل گوناگون از جمله استیلاسیون یا دزاستیلاسیون هیستونی بسته یا باز میشوند و بدین ترتیب رونویسی از ژنهای ناحیه مربوط به آنها متوقف یا آغاز میشود.
مشخصات
دی ان ای پلیمری است که از رشتههای تکرار شونده متشکل از واحدهای سازندهای از جنس نکلونید میباشد.[۲] طول رشته زتجیرهای دی ان ای ۲۲ تا ۲۶ آنگستروم (۲٫۲ تا ۲٫۶ نانومتر) وعرض آن آنگستروم یا (۰٫۳۳ نانومتر) میباشد.[۳] اگرچه هر واحد تکرار شونده دنآ بسیار کوچک میباشد ولی رشته پلیمری DNA ممکن است از میلیونها نوکلئوتید تشکیل شده باشد.برای مثال بزرگترین کروموزوم انسان، کروموزوم شماره یک درای طولی به اندازه ۲۲۰ میلیون باز آلی مکمل میباشد.[۴] دو رشته سازنده دنآ ساختار در هم پیچیدهای همچون در خت انگور به شکل مارپیچ دارند. یک باز آلی پیوند داده شده به قند نکلوزید گفته میشود واگر نکلوزید از طریق باز خود به گروه فسفات متصل شود نکلئوتید تشکیل میشود.اگر چندین نوکلئوتید با یکدیگر پیوند داده شده باشند به طورمثال در دنآ به آن پلی نکلئوتید گفته میشود.[۵]
رشتههای دنآ از واحدهایی متشکل از قند وگروه فسفات میباشد که به صورت متناوب وتکراری در طول رشته قرار گرفتند.[۶] قند مورد استفاده در دنآ دئوکسی ریبوز که نوعی پنتوز(قند پنج کربنی) است تشکیل شدهاست. قندها توسط گروههای فسفری به یکدیگر پیوند داده شدهاند.
باز آلی
در دنآ نوکلئوتید هر رشته از طریق بازهای آلی در هر دو رشته به یکدیگر متصل میشوند. این اتصال بین دو باز آلی نوکلئوتیدهای دو طرف رشته میباشد به این بازهای متصل به هم باز مکمل گفته میشود. بازهای آلی به چهار شکل «سیتوزین»، «گوآنین»، «تیمین» و «آدنین» وجود دارند که از این میان، باز آدنین مکمل تیمین، و باز گوآنین مکمل سیتوزین میباشد. این توالی دورشتهای غیر قطبی و نامحلول در آب میباشد[۷].پیوند بازهای مکمل با یکدیگر از طریق پیوند بین هیدروژن یک باز با مولکول نیتروژن یا اکسیژن باز مکمل حاصل میشود. این پیوند از نوع قوی کووالانسی نمیباشد و در نتیجه به راحتی شکسته میشود و قابل جایگزینی میباشد. به همین علت زنچیره دو رشتهای دنآ را به زیپ لباس تشبیه کردهاند که به راحتی در اثر فشار یا گرمای بالا از یکدیگر جدا میشوند.[۸] ییوند مولکول هیدروژن بین دو باز مکمل آدنین-تیمین با گوآنین-سیتوزین متفاوت میباشد. در گوآنین_سیتوزین سه مولکول هیدروژن پیوندی وجود دارد در حالیکه در آدنین-تیمین دو مولکول هیدروژن پیوندی وجود دارد در نتیجه میزان تعدا بازهای مکمل گوآنین_سیتوزین تعیین کننده استحکام دنآ میباشد بطوریکه هرچه مقدار آن بیشتر باشد دنآ مستحکمتر است.