مقدمة
حمض الديوكسي ريبونوكلييك أو ما يختصر بـ DNA هو جزيء يحمل المعلومات الوراثية في جميع الكائنات الحية تقريبًا. يتكون الحمض النووي من وحدات كيميائية صغيرة تسمى النيوكليوتيدات، والتي تتكون من سكر الريبوز وجزيء فوسفات وقاعدة نيتروجينية. هناك أربعة أنواع من القواعد النيتروجينية في الحمض النووي: الأدينين (A) والثيمين (T) والسايتوسين (C) والغوانين (G). ترتيب هذه القواعد النيتروجينية على طول جزيء الحمض النووي يحدد المعلومات الجينية.
البنية الكيميائية للحمض النووي
يتكون جزيء الحمض النووي من سلسلتين من النيوكليوتيدات ملتفة حول بعضهما البعض في شكل لولبي مزدوج. ترتبط النيوكليوتيدات في كل سلسلة من خلال روابط فوسفات ديوكسي ريبوز، بينما ترتبط السلسلتان ببعضهما البعض من خلال روابط هيدروجينية بين القواعد النيتروجينية.
الوظيفة الجينية للحمض النووي
يحمل الحمض النووي المعلومات الجينية التي تحدد خصائص الكائن الحي. هذه المعلومات مشفرة في تسلسل القواعد النيتروجينية على جزيء الحمض النووي. عندما يتم نسخ جزيء الحمض النووي، يتم إنشاء جزيء جديد من الحمض النووي الريبوزي (RNA)، والذي ينقل المعلومات الجينية إلى الريبوسومات، حيث يتم استخدامها لبناء البروتينات.
التنوع الوراثي والوراثة
يختلف تسلسل القواعد النيتروجينية من فرد إلى آخر، مما يؤدي إلى حدوث تنوع وراثي. هذا التنوع الوراثي مهم للتطور، لأنه يسمح للأنواع بالتكيف مع البيئات المختلفة. يتم توريث الحمض النووي من جيل إلى جيل من خلال عملية الإخصاب، حيث يجمع اتحاد الحيوانات المنوية والبويضة نصفين من المادة الوراثية من كل من الوالدين.
تكنولوجيا الحمض النووي
تطورت العديد من التقنيات في السنوات الأخيرة والتي تسمح للعلماء بدراسة وتحليل الحمض النووي. تشمل هذه التقنيات:
تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR)
تسلسل الحمض النووي
تقنية الشريحة الدقيقة (microarray)
تقنية التعديل الجيني (CRISPR)
تطبيقات تقنية الحمض النووي
هناك العديد من التطبيقات لتقنيات الحمض النووي، بما في ذلك:
التشخيص الطبي
الطب الشرعي
الزراعة
علم البيئة
دراسة التطور
الخلاصة
حمض الديوكسي ريبونوكلييك أو ما يختصر بـ DNA هو جزيء يحمل المعلومات الوراثية في جميع الكائنات الحية تقريبًا. ويتكون الحمض النووي من وحدات كيميائية صغيرة تسمى النيوكليوتيدات، والتي تتكون من سكر الريبوز وجزيء فوسفات وقاعدة نيتروجينية. ويحمل الحمض النووي المعلومات الجينية التي تحدد خصائص الكائن الحي بتسلسل القواعد النيتروجينية على جزيء الحمض النووي.