تاریخچه ای از اسید های نوکلئیک

در هسته هر سلول مولکول‌هایی قرار دارند که اساسی‌ترین اطلاعات حیات را در خود ذخیره کرده‌اند. این مولکول ها، دئوکسی ریبو نوکلئیک اسید (DNA)نام دارند. DNA از چهار نوع مولکول ساخته شده که به آنها نوکلئوتید گفته می‌شود. این چهار نوکلئوتید عبارتند از: ادنین (A)، گوانین (G)، سیتوزین(C) و تیمین (T)(شکل 3-1). این مولکول‌ها خود به دو زیر گروه تقسیم می‌شوند: ادنین و گوانین در گروه پیورین قرار می‌گیرند و سیتوزین و تیمین در گروه پیریمیدین جای داده می‌شوند.

هنگام سنتز مولکول DNA، نوکلئوتیدها به اسیدهای نوکلئیک تبدیل می‌شوند که با اتصال آنها به‌یکدیگر رشته‌های DNA ساخته می‌شو ند. DNA یک مارپیچ دوتایی است (شکل 3-2). نوکلئوتیدها حلقه‌های مسطحی دارند که اندازه آنها بین 3 تا 4 آنگستروم می‌باشد. وقتی مارپیچ دوتایی تشکیل می‌شود، مولکول‌های A با مولکول‌های T رشته مقابل و مولکول‌های G با مولکول C رشته روبه رو پیوند هیدروژنی برقرار می‌کنند و جفت‌های قلیایی ایجاد می‌شود. این جفت‌های قلیایی باعث می‌شوند که مارپیچ پایدار باقی بماند. تصاویری که با استفاده از اشعه X از مولکولDNA گرفته شده است، نشان می‌دهد که در هر دور از مارپیچ 10 جفت قلیایی وجود دارد.

DNA در سال 1953، تقریبا 20 سال پس از کشف ماهیت شیمیایی DNA به‌‌وسیله جمیز واتسون و فرانسیس کریک کشف شد.

مدل مارپیچی می‌تواند نحوه رونویسی از مولکول DNA در هنگام تقسیم سلول را نیز توجیه کند. جیمز واتسون وقتی این مدل را ارائه کرد، آن را ((مدل خوش‌نما)) نامید، زیرا معتقد بود که هر کس این مدل را ببیند می‌تواند به‌راحتی نحوه رونویسی از آن را نیز دریابد. در هنگام تقسیم سلول، باید نسخه مشابهی از DNA تهیه شود تا در سلول‌های جدید قرار گیرد. این فرآیند اصطلاحا ((رونویسی)) نامیده می‌شود. برای انجام این کار، اتصالات هیدروژنی بین نوکلئوتیدها باز شده و دو رشته مارپیچ از هم جدا می‌گردند. سپس هر یک از این رشته‌ها به عنوان پایه‌ای برای ساخت رشته مقابل استفاده می‌شود. به این ترتیب دو مارپیچ کاملا یکسان DNA ساخته می‌شوند و هر کدام از آنها در یکی از دو سلول نوزاد قرار می‌گیرد. چون در هر بار رونویسی، نیمی از مولکولDNA قبلی حفظ می‌شود، گفته می‌شود که رونویسی DNA، نیمه پایستار است. اگرچه DNA اطلاعات ژنتیکی جاندار زنده را در خود دارد، اما برای عملکرد موفق به وجود ریبونوکلئیک اسید (RNA) نیاز دارد. RNA هم مانند DNA از رشته های اسید نوکلئیکی تشکیل شده که با پیوندهای مشابهی به هم متصل شده اند، اما دو تفاوت عمده با DNA دارد. اول اینکه در ساختار آن به جای تیمین، از اوراسیل(U) استفاده شده است و دوم اینکه مارپیچی نیست و فقط از یک رشته تنها ساخته شده است. برای انجام بعضی کارها،DNA به رشته‌های RNA تبدیل می‌شود و سپس این مولکول‌های RNA، پیغام‌هایی را به ریبوزوم (مرکز پروتئین‌سازی سلول) می‌برند. به همین دلیل این مولکول‌ها را mRNA (messenger RNA) یا RNA پیغام رسان می‌نامند. در واقع DNA با فرستادنmRNA، فرآیند پروتئین‌سازی را هدایت می‌کند.

مرکز آموزش بیوانفورماتیک نصر

error: Content is protected !!
X