الجينوم ماهو؟ وكيف حول سطح كوكبنا من جحيم مترب الى جنة خضراء

 

الجينومات:

تكتب بالكامل بكلمات من ثلاثة حروف يستخدم فيها فحسب حروف اربعة (A,C,G و T) وهي ترمز لـقواعد ( أدنين، السايتوسين، الجوانين, و الثايمين) النايتروجينية.

والجينومات تترابط في سلاسل طويلة من السكر والفوسفات تسمى جزيئات DNA ، ترتبط بها القواعد ك روافد جانبية، ويتكون كل كروموسوم من زوج من جزيئين طويلين (جداً) من جزيئات DNA .

.

والجينوم في الظروف المناسبة يستطيع ان يصور نسخة لنفسهُ وان يقرأ نفسهُ وتصوير النسخة يعرف باسم النسخ، والقراءة تعرف بالترجمة.

وسنشرح كل منهما:

 

•النسخ

يعمل النسخ على طريقة اعادة تشكيل نسخة سابقة من الشريط الجيني، بطريقة ترابطية حيث ترتبط قواعد الثايمين ( T ) مع قواعد الادنين ( A ) و العكس صحيح، و قواعد السايتوسين ( C )، مع قواعد الجوانين ( G )، و كذلك العكس صحيح .

و في الوضع المستقر DNA يكون في حالة لولبية من شريطين جينيين يلتفان حول بعضهما بشكل حلزوني .

و عليه، ان عملية نسخ شريط جيني تقوم على حفظ الترتيب الاصلي للقواعد، و بالتالي فأن تتابع القواعد ( A,C,G,T ) سيقابله على الشريط الاخر ( T,G,C,A )، و يمكن ان تُعاد هذه العملية بشكل متكرر .

 

•الترجمة

و هي عملية معقدة تقوم على استنساخ الشريط الجيني الاصلي من  DNA و لكن باستخدام  RNA، و يستطيع  RNA ان يرتبط بنفس القواعد النايتروجينية مع شريط DNA ولكن مع استبدال الثايمين ( T ) بقاعدة اليوراسيل ( U )، و ذلك لان حمض  RNA النووي يفقتد لوجود الثايمين.

 

يقوم نوع معين من RNA بهذه العملية، و يسمى الحامض النووي الرسولي/ المرسل، و كما يعرف اختصارا بـ mRNA، يقوم mRNA بالتفاعل مع جزيئ خلوي يسمى الرايبوسوم

، و الذي سيكون متكون من نوع اخر من RNA يسمى بالحامض النووي الرايبوزي، او ما يعرف اختصارا بـ rRNA .

اذ يقوم الرايبوسوم بالتحرك على طول الشريط الجيني لـ mRNA، و ينتهي الامر بالنوع الاخير من RNA و الذي يسمى بالحامض النووي الناقل، او tRNA و الذي يقوم على ربط نتيجة هذه العملية بالاحماض الامينية في داخل الخلية و انتاج بروتينات جديدة اعتمادا على نسخ الحامض النووي من العمليتين.

يتمحور عمل الجسم بصورة عامة على هذه الحزيئات الحيوية ” البروتينات “، اذ تقوم على السيطرة و التحكم و تثبيط و تفعيل و اثارة التفاعلات الحيوية في الجسم بناءا على جينات الحامض النووي، اذ تسيطر البروتينات على بعض الاحداث الحساسة، كالمساعدة على تصحيح و صنع بعض جزيئات الحامض النووي بعملية بناء عكسي.

 

•ماهي الطفرات الوراثية؟ وكيف تحدث

عندما يتم نسخ الجينات تقع احيانا بعض الاخطاء فيحدث احياناً ان تسقط احد القواعد دون ارتباط بقاعدة مقابلة، او ارتباط بقاعدة خاطئة، و أحيانا تتكرر بعض اجزاء الشريط الجيني باكملها او تحذف او تقلب، ويعرف هذا بأسم “الطفرة“، والكثير من الطفرات هي غير ضارة او مفيدة على وجه السواء، يجتمع في افراد البشر حوالي مائة طفرة في كل جيل، وقد يبدو ان هذا ليس عدداً كبيراً، وحيث انه يوجد في الجينوم البشري اكثر من مليون من الكودونات (والكودونات محدد من ثلاثة نيوكليوتيدات متتالية والتي تعد جزءًا من الشفرة الوراثية والتي تحدد حمض أميني معين في البروتين أو يبدأ أو يوقف تخليق البروتين يسمى أيضا الثلاثي) الا انه اذا وجدت طفرة في مكان خطأ حيوي داخل الجينوم، حتى ان كان مكاناً واحداً، فإن هذا قد يكون مميتاً.

 

هناك استثناءات لكل القواعد (بما في ذلك هذه القاعدة) ، فالجينات البشرية لا توجد كلها فوق الكروموسومات الثلاثة والعشرين المتواجدة داخل نواة الخلية، اذ يوجد نوع منها يتمركز داخل جزيئ خلوي يسمى “المايتوكندريا”

و هي جزيئات بالغة الاهمية في عملية تنفس الخلية و السيطرة على استهلاك الطاقة و خزنها، اذ تعرف احيانا ب “بيوت الطاقة “، ومن المحتمل انها تواجدت فيها دائمأ منذ كانت هذه المايتوكندريا خلايا بكتيريا تعيش حرة، وليست كل الجينات الحيوية في الكائنات مصنوعة من DNA فبعض الفيروسات تستخدم RNA كحامض نووي رئيسي، بدلا من DNA.وال DNA هو المادة الاساسية التي تكون الجينات والموروثات وهي عبارة عن خيوط وبما ان كل الحياة العضوية تشترك في الاصل نفسه فان سر الحياة وما عليها من نباتات وحيوانات هو هذا الخيط وبفضله تحول سطح كوكبنا من جحيم مترب الى جنة خضراء.

__________________________________

https://www.genome.gov/genetics-glossary/Translation

https://www.nature.com/scitable/topicpage/dna-transcription-426/