Skip to main content
Global

14.2: بنية وتسلسل الحمض النووي

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    196591

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    المهارات اللازمة للتطوير

    • وصف بنية الحمض النووي
    • شرح طريقة سانجر لتسلسل الحمض النووي
    • ناقش أوجه التشابه والاختلاف بين الحمض النووي حقيقي النواة والحمض النووي الأولي

    اللبنات الأساسية للحمض النووي هي النيوكليوتيدات. المكونات المهمة للنيوكليوتيد هي القاعدة النيتروجينية، وديوكسيريبوز (سكر 5 كربون)، ومجموعة الفوسفات (الشكل\(\PageIndex{1}\)). يتم تسمية النوكليوتيد اعتمادًا على القاعدة النيتروجينية. يمكن أن تكون القاعدة النيتروجينية عبارة عن بيورين مثل الأدينين (A) والجوانين (G)، أو البيريميدين مثل السيتوزين (C) والثايمين (T).

    يُصور الرسم التوضيحي بنية النيوكليوزيد، الذي يتكون من بنتوز بقاعدة نيتروجينية مثبتة في موضع 1 بوصة. هناك نوعان من القواعد النيتروجينية: البيريميدين، الذي يحتوي على حلقة واحدة ذات ستة أعضاء، والبيورينات، التي تحتوي على حلقة ذات ستة أعضاء مدمجة في حلقة مكونة من خمسة أعضاء. السيتوزين والثايمين واليوراسيل عبارة عن بيريميدين، والأدينين والجيوانين هما بيورينات. يُطلق على النيوكليوزيد الذي يحتوي على فوسفات متصل في موضع 5 بوصات اسم أحادي النوكليوتيد. يُطلق على النوكليوسيد الذي يحتوي على اثنين أو ثلاثة من الفوسفات اسم ثنائي فوسفات النيوكليوتيد أو ثلاثي الفوسفات على التوالي.
    الشكل\(\PageIndex{1}\): يتكون كل نيوكليوتيد من سكر ومجموعة فوسفات وقاعدة نيتروجينية. السكر هو الديوكسيريبوز في الحمض النووي والريبوز في الحمض النووي الريبي.

    تتحد النيوكليوتيدات مع بعضها البعض من خلال الروابط التساهمية المعروفة باسم روابط أو روابط الفوسفوديستر. تحتوي البيورينات على هيكل دائري مزدوج بحلقة ذات ستة أعضاء مدمجة في حلقة مكونة من خمسة أعضاء. البيريميدين أصغر حجمًا؛ وله هيكل دائري واحد مكون من ستة أعضاء. يتم ترقيم ذرات الكربون في السكر المكون من خمسة كربون بـ «1" و «2" و «3" و «4" و «5" (يُقرأ الرقم 1 على أنه «أولي واحد»). يتم ربط بقايا الفوسفات بمجموعة الهيدروكسيل من الكربون البالغ طوله 5 بوصات لسكر واحد من النيوكليوتيد ومجموعة الهيدروكسيل من الكربون ثلاثي الأبعاد لسكر النوكليوتيد التالي، مما يشكل رابطة فوسفوديستر 5'-3'.

    في الخمسينيات من القرن الماضي، عمل فرانسيس كريك وجيمس واتسون معًا لتحديد بنية الحمض النووي في جامعة كامبريدج بإنجلترا. كما كان علماء آخرون مثل لينوس بولينج وموريس ويلكينز يستكشفون هذا المجال بنشاط. اكتشف باولينج البنية الثانوية للبروتينات باستخدام علم البلورات بالأشعة السينية. في مختبر ويلكينز، كانت الباحثة روزاليند فرانكلين تستخدم طرق حيود الأشعة السينية لفهم بنية الحمض النووي. تمكن واتسون وكريك من تجميع لغز جزيء الحمض النووي على أساس بيانات فرانكلين لأن كريك درس أيضًا حيود الأشعة السينية (الشكل\(\PageIndex{2}\)). في عام 1962، حصل جيمس واتسون وفرانسيس كريك وموريس ويلكينز على جائزة نوبل في الطب. لسوء الحظ، توفي فرانكلين في ذلك الوقت، ولم يتم منح جوائز نوبل بعد وفاته.

    تُظهر الصورة في الجزء أ جيمس واتسون وفرانسيس كريك وماكلين مكارتي. نمط حيود الأشعة السينية في الجزء ب متماثل، مع وجود نقاط في شكل X
    الشكل\(\PageIndex{2}\): أدى عمل العلماء الرائدين (أ) جيمس واتسون وفرانسيس كريك وماكلين مكارتي إلى فهمنا الحالي للحمض النووي. اكتشفت العالمة روزاليند فرانكلين (ب) نمط حيود الأشعة السينية للحمض النووي، مما ساعد على توضيح هيكله الحلزوني المزدوج. (مصدر: تعديل عمل مارجوري مكارتي، المكتبة العامة للعلوم)

    اقترح واتسون وكريك أن الحمض النووي يتكون من خيطين ملفوفين حول بعضهما البعض لتشكيل حلزون يميني. يحدث الاقتران الأساسي بين البيورين والبيريميدين؛ أي أن أزواج A مع أزواج T و G مع C. Adenine و THYMINE هي أزواج أساسية تكميلية، والسيتوزين والجوانين هما أيضًا أزواج أساسية تكميلية. يتم تثبيت الأزواج الأساسية بواسطة الروابط الهيدروجينية؛ ويشكل الأدينين والثايمين رابطتين هيدروجينيتين ويشكل السيتوزين والجيوانين ثلاث روابط هيدروجينية. الخطان مضادان للتوازي في طبيعتهما؛ أي أن الطرف البالغ طوله 3 أقدام من أحد الخصلة يواجه الطرف الخامس من الخصلة الأخرى. يشكل السكر والفوسفات في النيوكليوتيدات العمود الفقري للهيكل، بينما يتم تكديس القواعد النيتروجينية في الداخل. يتم فصل كل زوج أساسي عن الزوج الأساسي الآخر بمسافة 0.34 نانومتر، ويبلغ قياس كل دورة من اللولب 3.4 نانومتر. لذلك، توجد عشرة أزواج أساسية في كل دورة من اللولب. يبلغ قطر اللولب المزدوج للحمض النووي 2 نانومتر، وهو موحد في جميع الأنحاء. فقط الاقتران بين البيورين والبيريميدين يمكن أن يفسر القطر الموحد. يؤدي التواء الجدائل حول بعضهما البعض إلى تكوين أخاديد رئيسية وثانوية متباعدة بشكل موحد (الشكل\(\PageIndex{3}\)).

    يُظهر الجزء أ توضيحًا لحلزون الحمض النووي المزدوج، الذي يحتوي على عمود فقري من فوسفات السكر في الخارج وأزواج أساسية نيتروجينية من الداخل. يُظهر الجزء B الاقتران الأساسي بين الثيامين والأدينين، اللذين يشكلان رابطتين هيدروجينيتين، وبين الجوانين والسيتوزين، اللذين يشكلان ثلاث روابط هيدروجينية. يُظهر الجزء C نموذجًا جزيئيًا للحلزون المزدوج للحمض النووي. يتناوب الجزء الخارجي من اللولب بين الفجوات الواسعة، التي تسمى الأخاديد الرئيسية، والفجوات الضيقة، التي تسمى الأخاديد الصغيرة.
    الشكل\(\PageIndex{3}\): يحتوي الحمض النووي على (أ) هيكل حلزوني مزدوج و (ب) روابط فوسفوديستر. الأخاديد (ج) الرئيسية والثانوية هي مواقع ربط لبروتينات ربط الحمض النووي أثناء عمليات مثل النسخ (نسخ الحمض النووي الريبي من الحمض النووي) والتكرار.

    تقنيات تسلسل الحمض النووي

    حتى التسعينيات، كان تسلسل الحمض النووي (قراءة تسلسل الحمض النووي) عملية مكلفة نسبيًا وطويلة. كما أدى استخدام النيوكليوتيدات ذات العلامات المشعة إلى تفاقم المشكلة من خلال مخاوف تتعلق بالسلامة. مع التكنولوجيا المتاحة حاليًا والآلات الآلية، تكون العملية رخيصة وأكثر أمانًا ويمكن إكمالها في غضون ساعات. قام فريد سانجر بتطوير طريقة التسلسل المستخدمة في مشروع تسلسل الجينوم البشري، والتي تستخدم على نطاق واسع اليوم (الشكل\(\PageIndex{4}\)).

    رابط إلى التعلم

    DNA_and_genomes.png

    قم بزيارة هذا الموقع لمشاهدة مقطع فيديو يشرح تقنية قراءة تسلسل الحمض النووي التي نتجت عن عمل Sanger.

    وتعرف هذه الطريقة باسم طريقة إنهاء سلسلة الديديوكسي. تعتمد طريقة التسلسل على استخدام أجهزة إنهاء السلسلة، وهي الديوكسي نيوكليوتيدات (DDNTPs). تختلف الديوكسي نيوكليوتيدات، أو DDNTPSS، عن الديوكسي نيوكليوتيدات بسبب عدم وجود مجموعة 3' OH مجانية على السكر الخماسي الكربون. إذا تمت إضافة dDNTP إلى خيط DNA المتنامي، فلن يتم تمديد السلسلة أكثر لأن مجموعة 3' OH المجانية اللازمة لإضافة نيوكليوتيد آخر غير متوفرة. باستخدام نسبة محددة مسبقًا من الديوكسي ريبونوكليوتيدات إلى الديوكسي نيوكليوتيدات، من الممكن توليد أجزاء من الحمض النووي بأحجام مختلفة.

    يُظهر الجزء أ قالب خيط الحمض النووي والخيوط المركبة حديثًا التي تم إنشاؤها في وجود الديوكسي نيوكليوتيدات التي تنهي السلسلة عند نقاط مختلفة لتوليد أجزاء بأحجام مختلفة. يتم تصنيف كل ديوكسي نيوكليوتيد بلون مختلف. يُظهر الجزء B قراءات تسلسلية تم إنشاؤها بعد فصل أجزاء الحمض النووي على أساس الحجم. يشير لون الجزء إلى هوية النيوكليوتيد في نهاية جزء معين. من خلال قراءة الألوان بالترتيب، يمكن تحديد تسلسل الحمض النووي.
    الشكل\(\PageIndex{4}\): في طريقة إنهاء سلسلة الديديوكسي لفريدريك سانجر، تُستخدم الديوكسي نيوكليوتيدات ذات العلامات الصبغية لتوليد شظايا الحمض النووي التي تنتهي عند نقاط مختلفة. يتم فصل الحمض النووي عن طريق الرحلان الكهربائي الشعري على أساس الحجم، ومن ترتيب الشظايا المتكونة، يمكن قراءة تسلسل الحمض النووي. يتم عرض قراءة تسلسل الحمض النووي على مخطط كهربي يتم إنشاؤه بواسطة ماسح ليزر.

    يتم تغيير طبيعة عينة الحمض النووي المراد تسلسلها أو فصلها إلى شريطين عن طريق تسخينها إلى درجات حرارة عالية. ينقسم الحمض النووي إلى أربعة أنابيب يتم فيها إضافة مادة أولية وبوليميراز الحمض النووي وجميع النيوكليوتيدات الأربعة (A و T و G و C). بالإضافة إلى كل أنبوب من الأنابيب الأربعة، تتم إضافة كميات محدودة من أحد الديوكسي نيوكليوتيدات الأربعة إلى كل أنبوب على التوالي. يتم تصنيف الأنابيب على أنها A و T و G و C وفقًا لـ DdNTP المضاف. لأغراض الكشف، يحمل كل من الديوكسي نيوكليوتيدات الأربعة ملصق فلوري مختلف. تستمر استطالة السلسلة حتى يتم دمج نيوكليوتيد الديوكسي الفلوري، وبعد ذلك لا يحدث المزيد من الاستطالة. بعد انتهاء التفاعل، يتم إجراء الرحلان الكهربائي. حتى الفرق في طول قاعدة واحدة يمكن اكتشافه. تتم قراءة التسلسل من ماسح ليزر. حصل سانجر على جائزة نوبل في الكيمياء عام 1980 لعمله في تسلسل الحمض النووي.

    رابط إلى التعلم

    أدى تسلسل جينوم سانجر إلى سباق لتسلسل الجينوم البشري بسرعة عالية وتكلفة منخفضة، وغالبًا ما يشار إليه باسم 1000 دولار في تسلسل اليوم الواحد. تعرف على المزيد من خلال تحديد الرسوم المتحركة للتسلسل السريع هنا.

    الرحلان الكهربي الهلامي هو تقنية تستخدم لفصل أجزاء الحمض النووي ذات الأحجام المختلفة. عادة ما يكون الجل مصنوعًا من مادة كيميائية تسمى الأغاروز. يضاف مسحوق Agarose إلى المخزن المؤقت ويتم تسخينه. بعد التبريد، يُسكب محلول الجل في صينية الصب. بمجرد ترسيخ الجل، يتم تحميل الحمض النووي على الجل ويتم تطبيق التيار الكهربائي. يحتوي الحمض النووي على شحنة سالبة صافية وينتقل من القطب السالب نحو القطب الموجب. يتم تطبيق التيار الكهربائي لفترة كافية للسماح للحمض النووي بالانفصال وفقًا للحجم؛ ستكون أصغر الأجزاء بعيدة عن البئر (حيث تم تحميل الحمض النووي)، وستكون الأجزاء ذات الوزن الجزيئي الأثقل هي الأقرب إلى البئر. بمجرد فصل الحمض النووي، يتم تلوين الجل بصبغة خاصة بالحمض النووي لمشاهدته (الشكل\(\PageIndex{5}\)).

    تظهر الصورة جل أغاروز مضاء تحت ضوء الأشعة فوق البنفسجية. يبلغ طول الجل تسعة ممرات. تم تحميل كل ممر بعينة تحتوي على أجزاء من الحمض النووي بأحجام مختلفة تم فصلها أثناء انتقالها عبر الجل، من الأعلى إلى الأسفل. يظهر الحمض النووي كأشرطة بيضاء رقيقة على خلفية سوداء. تحتوي الحارات الأولى والتاسعة على العديد من النطاقات من معيار DNA. تتباعد هذه الأربطة بشكل وثيق نحو الجزء العلوي، وتتباعد عن بعضها البعض حتى أسفل الجل. تحتوي الممرات من الثاني إلى الثامن على نطاق واحد أو شريطين لكل منها. بعض هذه الأربطة متطابقة في الحجم وتمتد بنفس المسافة داخل الجل. يركض البعض الآخر لمسافة مختلفة قليلاً، مما يشير إلى اختلاف بسيط في الحجم.
    الشكل\(\PageIndex{5}\): يمكن فصل الحمض النووي على أساس الحجم باستخدام الهلام الكهربائي. (تصوير: جيمس جاكوب، كلية تومبكينز كورتلاند المجتمعية)

    اتصال التطور: جينوم الإنسان البدائي - كيف نرتبط؟

    تم نشر المسودة الأولى لتسلسل جينوم الإنسان البدائي مؤخرًا بواسطة ريتشارد إي غرين وآخرون في عام 2010. 1 إنسان نياندرتال هو أقرب أسلاف البشر في الوقت الحاضر. كان من المعروف أنهم عاشوا في أوروبا وغرب آسيا قبل اختفائهم من السجلات الأحفورية منذ ما يقرب من 30000 عام. درس فريق Green بقايا أحفورية عمرها 40 ألف عام تقريبًا تم اختيارها من مواقع في جميع أنحاء العالم. تم استخدام وسائل متطورة للغاية لإعداد العينات وتسلسل الحمض النووي بسبب الطبيعة الهشة للعظام والتلوث الميكروبي الثقيل. في دراستهم، تمكن العلماء من تحديد تسلسل حوالي أربعة مليارات زوج أساسي. تمت مقارنة تسلسل النياندرتال مع تسلسل البشر الحاليين من جميع أنحاء العالم. بعد مقارنة التسلسلات، وجد الباحثون أن جينوم الإنسان البدائي كان أكثر تشابهًا بنسبة 2 إلى 3 في المائة مع الأشخاص الذين يعيشون خارج إفريقيا مقارنة بالأشخاص في إفريقيا. بينما تشير النظريات الحالية إلى أنه يمكن إرجاع جميع البشر في الوقت الحاضر إلى مجموعة صغيرة من الأسلاف في إفريقيا، فإن البيانات من جينوم الإنسان البدائي قد تتعارض مع هذا الرأي. اكتشف جرين وزملاؤه أيضًا شرائح الحمض النووي بين الناس في أوروبا وآسيا التي تشبه تسلسل النياندرتال أكثر من التسلسلات البشرية المعاصرة الأخرى. ملاحظة أخرى مثيرة للاهتمام هي أن النياندرتال مرتبطون ارتباطًا وثيقًا بأشخاص من بابوا غينيا الجديدة مثل أولئك من الصين أو فرنسا. هذا أمر مثير للدهشة لأن البقايا الأحفورية لإنسان نياندرتال موجودة فقط في أوروبا وغرب آسيا. على الأرجح، حدث التبادل الجيني بين النياندرتال والبشر الحديث مع ظهور الإنسان الحديث من إفريقيا، قبل تباعد الأوروبيين وشرق آسيا وبابوا غينيا الجديدة.

    يبدو أن العديد من الجينات قد خضعت لتغييرات من إنسان نياندرتال خلال تطور البشر في الوقت الحاضر. تشارك هذه الجينات في بنية الجمجمة والتمثيل الغذائي ومورفولوجيا الجلد والتطور المعرفي. واحدة من الجينات ذات الأهمية الخاصة هي RUNX2، والتي تختلف في البشر في العصر الحديث والنياندرتال. هذا الجين مسؤول عن العظم الجبهي البارز والقفص الصدري على شكل جرس والاختلافات السنية التي تظهر في إنسان نياندرتال. يُعتقد أن التغيير التطوري في RUNX2 كان مهمًا في أصل الإنسان المعاصر، وقد أثر ذلك على الجمجمة والجزء العلوي من الجسم.

    رابط إلى التعلم

    neanderthal.png

    شاهد حديث Svante Pääbo الذي يشرح أبحاث جينوم الإنسان البدائي في مؤتمر TED السنوي لعام 2011 (التكنولوجيا والترفيه والتصميم).

    تغليف الحمض النووي في الخلايا

    عند مقارنة الخلايا بدائية النواة بالخلايا حقيقية النواة، تكون بدائيات النواة أبسط بكثير من حقيقيات النواة في العديد من ميزاتها (الشكل\(\PageIndex{6}\)). تحتوي معظم بدائيات النواة على كروموسوم دائري واحد موجود في منطقة من السيتوبلازم تسمى النواة.

    يُظهر الرسم التوضيحي خلية حقيقية النواة، تحتوي على نواة مرتبطة بالغشاء تحتوي على الكروماتين والنواة، وخلايا بدائية النواة، تحتوي على الحمض النووي في منطقة من السيتوبلازم تسمى النواة. الخلية بدائية النواة أصغر بكثير من الخلية حقيقية النواة.
    الشكل\(\PageIndex{6}\): تحتوي حقيقيات النوى على نواة محددة جيدًا، بينما في بدائيات النواة، يكمن الكروموسوم في السيتوبلازم في منطقة تسمى النواة.

    التمارين\(\PageIndex{1}\)

    في الخلايا حقيقية النواة، يحدث تخليق الحمض النووي والحمض النووي الريبي في حجرة منفصلة عن تخليق البروتين. في الخلايا بدائية النواة، تحدث كلتا العمليتين معًا. ما هي المزايا التي قد تكون لفصل العمليات؟ ما هي المزايا التي قد تنجم عن حدوثها معًا؟

    إجابة

    يمكّن التقسيم الخلية حقيقية النواة من تقسيم العمليات إلى خطوات منفصلة حتى تتمكن من بناء منتجات أكثر تعقيدًا من البروتين والحمض النووي الريبي. ولكن هناك ميزة لوجود مقصورة واحدة أيضًا: يحدث تخليق الحمض النووي الريبي والبروتين بسرعة أكبر في خلية بدائية النواة.

    يبلغ حجم الجينوم في واحدة من أكثر بدائيات النواة دراسة جيدًا، E.coli، 4.6 مليون زوج أساسي (حوالي 1.1 مم، إذا تم قطعه وتمديده). إذن كيف يتناسب هذا داخل خلية بكتيرية صغيرة؟ يتم تحريف الحمض النووي بما يعرف باسم اللف الفائق. يعني اللف الفائق أن الحمض النووي إما تحت الجرح (أقل من دورة واحدة من اللولب لكل 10 أزواج أساسية) أو ملفوف بشكل مفرط (أكثر من دورة واحدة لكل 10 أزواج أساسية) من حالة الاسترخاء الطبيعية. من المعروف أن بعض البروتينات تشارك في اللف الفائق؛ بينما تساعد البروتينات والإنزيمات الأخرى مثل DNA gyrase في الحفاظ على البنية فائقة اللف.

    تستخدم حقيقيات النوى، التي تتكون كل كروموسوماتها من جزيء DNA خطي، نوعًا مختلفًا من استراتيجية التعبئة لتناسب الحمض النووي الخاص بها داخل النواة (الشكل\(\PageIndex{7}\)). على المستوى الأساسي، يتم لف الحمض النووي حول البروتينات المعروفة باسم الهستونات لتشكيل هياكل تسمى النيوكليوسومات. الهستونات عبارة عن بروتينات محفوظة تطوريًا وغنية بالأحماض الأمينية الأساسية وتشكل أوكتامر. يتم لف الحمض النووي (المشحون سلبًا بسبب مجموعات الفوسفات) بإحكام حول قلب الهيستون. يرتبط هذا النيوكليوسوم بالنيوكليوسوم التالي بمساعدة رابط DNA. يُعرف هذا أيضًا باسم هيكل «الخرز على الخيط». يتم ضغط هذا أيضًا في ألياف 30 نانومتر، وهي قطر الهيكل. في مرحلة الميتافا، تكون الكروموسومات في أوجها المدمجة، ويبلغ عرضها حوالي 700 نانومتر، وتوجد بالاقتران مع بروتينات السقالة.

    في المرحلة البينية، تحتوي الكروموسومات حقيقية النواة على منطقتين متميزتين يمكن تمييزهما عن طريق التلوين. تُعرف المنطقة المعبأة بإحكام باسم heterochromatin، وتعرف المنطقة الأقل كثافة باسم euchromatin. يحتوي Heterochromatin عادةً على جينات لا يتم التعبير عنها، وتوجد في مناطق السنترومير والتيلوميرات. عادةً ما يحتوي الإوكروماتين على جينات يتم نسخها، مع تعبئة الحمض النووي حول النيوكليوسومات ولكن دون مزيد من الضغط.

    يُظهر الرسم التوضيحي مستويات تنظيم الكروموسومات حقيقية النواة، بدءًا من الحلزون المزدوج للحمض النووي، الذي يلتف حول بروتينات هيستون. يلتف جزيء الحمض النووي بأكمله حول العديد من مجموعات بروتينات الهستون، ويشكل هيكلًا يشبه الخرز على الخيط. يتم تكثيف الكروماتين بشكل أكبر عن طريق الالتفاف حول نواة البروتين. والنتيجة هي كروموسوم مضغوط، يظهر في شكل مكرر.
    الشكل\(\PageIndex{7}\): توضح هذه الأرقام ضغط الكروموسوم حقيقي النواة.

    ملخص

    تم اقتراح النموذج المقبول حاليًا لهيكل الحلزون المزدوج للحمض النووي من قبل Watson and Crick. بعض السمات البارزة هي أن الخيطين اللذين يشكلان اللولب المزدوج متكاملان ومضاد للتوازي في طبيعتهما. تشكل سكريات الديوكسيريبوز والفوسفات العمود الفقري للهيكل، والقواعد النيتروجينية مكدسة في الداخل. قطر اللولب المزدوج، 2 نانومتر، موحد في جميع الأنحاء. يتزاوج البيورين دائمًا مع البيريميدين؛ A يتزاوج مع T، و G يتزاوج مع C. تحتوي دورة واحدة من اللولب على عشرة أزواج أساسية. أثناء انقسام الخلايا، تتلقى كل خلية ابنة نسخة من الحمض النووي من خلال عملية تعرف باسم تكرار الحمض النووي. تعتبر بدائيات النواة أبسط بكثير من حقيقيات النوى في العديد من ميزاتها. تحتوي معظم بدائيات النواة على كروموسوم دائري واحد. بشكل عام، تحتوي الكروموسومات حقيقية النواة على جزيء الحمض النووي الخطي المعبأ في النيوكليوسومات، ولها منطقتان متميزتان يمكن تمييزهما عن طريق التلوين، مما يعكس حالات مختلفة من التعبئة والضغط.

    الحواشي

    1. 1 ريتشارد إي غرين وآخرون، «مسودة تسلسل جينوم الإنسان البدائي»، العلوم 328 (2010): 710-22.

    مسرد المصطلحات

    إستشراد
    تقنية تستخدم لفصل شظايا الحمض النووي وفقًا للحجم