تاریخچه ی:
اسید نوکلئیک
تفاوت با نگارش: 2
| | + |
||اسید نوکلئیک یکی از ماکرومولکولهای زیستی است که وظیفه ذخیره اطلاعات ژنتیکی را در سلول بر عهده دارد. جایگاه اسیدهای نوکلئیک در ((هسته سلول|هسته)) و ((سیتوپلاسم)) سلول است و از واحدهایی به نام نوکلئوتید ساخته شده‌اند.|| |
| | !نگاه اجمالی | | !نگاه اجمالی |
| - | اسیدهای نوکلئیک ای ولین ار در دهه 1860 از هسته یاخت استخراج و ه نام منا شان یده ن. روین‌های سی متنوی اید وسط یک اگانیسم ساخت شود ا تان ر یا، کار ک. همد سازی ک و ود تدید نید. اسیدهای نوکلئیک ((س یعی پوئین|تز تی)) را ی کنن لگوی هندسای گانیم ا یه ی‌کنند. مود ستا را می‌هند و ل دی ود توی می دهند. یدهای وکلیک ز سلولای ون ((پتناران)) در ما سلولهای نده ود. |
+ | نوکلئوتیدها مال منوعی ا در داخ سلول نجام می‌دهن. نکلتیدها ه نو زیر ودهای سیهی نوکلیک امل طلاات ژنتیکی هستد. اتان ه ((پروین)) و نهای هر بیومولکل مصی از اطعات موود تولی نکلوتیدی اسیدهای نوکلئیک سول می‌شد. ونایی ی تق اات ژتیکی ا لی به بعد شرط اسای نگی است. ((اسی آمینه|والی مینو سیی)) هر روتئین موود ر سلول و تالی نوکلتیدی ر ((ساتمن RNA|مولکول RNA)) سط تلی نوکلویدی موود در ((ساختمن DNA DNAسلول)) تعیی می‌گردد. قه ای از ولکول DNA که اوی طاعات لزم جهت سنتز یک محصول بیولژیک یه‌ر نظیر پوتین ی RNA است را یک ((ژن|ژن)) م‌گویند. در اخ سلولها و نوع اسید وکلیک یا می‌د.
{img src=img/daneshnameh_up/2/21/RNA.1.gif}
|
|
| | !ساختار اسید نوکلئیک | | !ساختار اسید نوکلئیک |
| - | اسیدهای نوکلئیک بسپارهایی (((پلیمر|پلیمرهایی))) با زنجیر طولانی و وزن مولکولی بالا ست. و وحد نیر (ووم) از سه قسمت زیر تشکیل شده است.
|
+ | اسیدهای نوکلئیک بسپارهایی (((پلیمر|پلیمرهایی))) با زنجیر طولانی و وزن مولکولی بالا تشک ز نوکویدها هتن. هروکئوید از قسمتهای زیر تشکیل شده است. |
| | *((اسید فسفریک|یک مولکول اسید فسفریک)) | | *((اسید فسفریک|یک مولکول اسید فسفریک)) |
| | *یک مولکول قند 5 کربنی | | *یک مولکول قند 5 کربنی |
| | *یک مولکول باز نیتروژن‌دار | | *یک مولکول باز نیتروژن‌دار |
| - | قسمتی از زنجیر اسید نوکلئیک که تنها حاوی یک واحد است، نوکلئوتید نامیده می‌شود. | |
| | !انواع اسیدهای نوکلئیک | | !انواع اسیدهای نوکلئیک |
| - | دو نوع اسید نوکلئیک وجود دارد:
/>*__((دزوکسی ریبونوکلئیک اسید)) (DNA)__ />*__((ریبو نوکلئیک اسید)) (RNA)__
/>اختلاف اساسی بین این دو مولکول قندی است که مورد استفاده قرار داده‌اند. DNA حاوی دزوکسی ریبوز و RNA حاوی ریبوز است. پیشوند دزوکسی برداشتن یک ((اکسیژن|اتم اکسیژن)) را نشان می‌دهد. اگر یک اتم اکسیژن ، از اتم کربن شماره 2 ریبوز برداشته شود، ساختار دزوکسی ریبوز بدست می‌آید. DNA بطور عمده در هسته سلول یافت می‌شود. در حالی که RNA بطور عمده در سیتوپلاسم یعنی در خارج هسته سلول است.
سه نوع عمده از RNA مشخص شده است. این سه نوع عبارتند از RNA پیک (mRNA) ، RNA ناقل (tRNA) ، و RNA ریبوزومی (rRNA). هر یک از آنها وزن مولکولی و ترکیب بازی خاص خود را دارد. RNAهای پیک ، معمولا از همه بزرگترند و وزن مولکولی آنها بین 25000 تا یک میلیون است. آنها 75 تا 3000 واحد مونو نوکلئوتید دارند. وزن مولکولی RNA های ناقل بین 23000 تا 30000 است و شامل 75 تا 90 واحد نوکلئوتیدند. RNA های ریبوزومی که وزن مولکولی آنها بین وزن مولکولهای mRNA و tRNA است حدود 80 درصد کل RNA سلول را تشکیل می‌دهند. |
+ | دو نوع اسید نوکلئیک وجود دارد. ((ساختمان DNA|دزوکسی ریبونوکلئیک اسید)) (DNA) و ((ساختمان RNA|ریبو نوکلئیک اسید)) (RNA). اختلاف اساسی بین این دو مولکول قندی است که مورد استفاده قرار داده‌اند. DNA حاوی دزوکسی ریبوز و RNA حاوی ریبوز است. پیشوند دزوکسی برداشتن یک ((اکسیژن|اتم اکسیژن)) را نشان می‌دهد. اگر یک اتم اکسیژن ، از اتم کربن شماره 2 ریبوز برداشته شود، ساختار دزوکسی ریبوز بدست می‌آید. DNA بطور عمده در ((هسته سلول)) یافت می‌شود. در حالی که RNA بطور عمده در ((سیتوپلاسم)) یعنی در خارج هسته سلول است.
سه نوع عمده از RNA مشخص شده است. این سه نوع عبارتند از RNA پیک (mRNA) ، RNA ناقل (tRNA) ، و RNA ریبوزومی (rRNA). هر یک از آنها وزن مولکولی و ترکیب بازی خاص خود را دارد. RNAهای پیک ، معمولا از همه بزرگترند و وزن مولکولی آنها بین 25000 تا یک میلیون است. آنها 75 تا 3000 واحد مونو نوکلئوتید دارند. وزن مولکولی RNA های ناقل بین 23000 تا 30000 است و شامل 75 تا 90 واحد نوکلئوتیدند. RNA های ریبوزومی که وزن مولکولی آنها بین وزن مولکولهای mRNA و tRNA است حدود 80 درصد کل RNA سلول را تشکیل می‌دهند. |
| | !ساختار RNA و DNA | | !ساختار RNA و DNA |
| - | مونومرهای RNA و DNA شامل یک ((نوا ن|قند ساده)) ، یکی از بازهای نیتروژنی و یک یا دو واحد اسید فسفریک هستند. نوکلئوتیدهای RNA و DNA از نظر ساختاری تنها در قند و یک باز متفاوت دارند. پلی نوکلئوتیدهایی با وزن‌های مولکولی تا چند میلیون شناخته شده‌اند. ردیف نوکلئوتیدها در زنجیر پلی نوکلئوتیدی ساختار نوع اول این زنجیر است. در زنجیر اسید نوکلئیک ، اتم کربن شماره 3 یک مولکول قند و اتم کربن شماره 5 مولکول قند بعدی توسط یک اتصال استر به مولکول اسید فسفریک متصل می‌گردد.
یکی از چهار بنیان مختلف باز نیتروژن‌دار جایگزین گروه OH اتم کربن شماره 1 هر ((قند|مولکول قند)) می‌گردد. ساختار دوم DNA یک مارپیچ دوگانه است. دو زنجیر DNA به نحوی به یکدیگر پیچ خورده اند که بازها درون مارپیچ واقع شده‌اند. ساختار از طریق پیوندهای هیدروژنی بین بازهای یک زنجیر و بازهای زنجیر دیگر به هم متصل شده‌اند.چهار بنیان باز موجود در DNA از تیمین (T) ، آدنین (A) ، گوانین (G) ، سیتوزین(C). آدنین و تیمین یکدیگر را تکمیل می‌کنند. موقعیت اتمها این امکان را فراهم می‌سازد تا دو ((پیوند هیدروژنی|پیوند قوی هیدروژنی)) بین A از یک زنجیر و T از زنجیر دیگر مارپیچ دو گانه بوجود آید.
((گوانین)) (G) و ((سیتوزین)) (C) به همین نحو همدیگر را تکمیل می‌کنند. بین این زوج باز سه پیوند قوی هیدروژنی تشکیل می‌شود. در هر نمونه DNA مقدار A و T و نیز G و C یکسان است. بازهایی که به یک زنجیر DNA متصل است بازهای متصل به زنجیر دیگر DNA را تکمیل می‌کنند. اگر یک A روی زنجیر 1 وجود داشته باشد، T روی زنجیر 2 مخالف آن خواهد داشت و اگر یک T روی زنجیر 1 وجود داشته باشد، A روی زنجیر 2 مخالف آن وجود خواهد داشت. همین نحوه جفت شدن بین C و G روی می‌دهد. دو جفت ((پیوند هیدروژنی)) تقریبا طول یکسان دارند. در نتیجه دو زنجیر مارپیچ دوگانه به یک فاصله از همدیگر قرار می گیرند. |
+ | مونومرهای RNA و DNA شامل یک ((کبوهیدرا|قند ساده)) ، یکی از بازهای نیتروژنی و یک یا دو واحد اسید فسفریک هستند. نوکلئوتیدهای RNA و DNA از نظر ساختاری تنها در قند و یک باز متفاوت دارند. پلی نوکلئوتیدهایی با وزن‌های مولکولی تا چند میلیون شناخته شده‌اند. ردیف نوکلئوتیدها در زنجیر پلی نوکلئوتیدی ساختار نوع اول این زنجیر است. در زنجیر اسید نوکلئیک ، اتم کربن شماره 3 یک مولکول قند و اتم کربن شماره 5 مولکول قند بعدی توسط یک اتصال استر به مولکول اسید فسفریک متصل می‌گردد.
یکی از چهار بنیان مختلف باز نیتروژن‌دار جایگزین گروه OH اتم کربن شماره 1 هر مولکول قند می‌گردد. ساختار دوم DNA یک مارپیچ دوگانه است. دو زنجیر DNA به نحوی به یکدیگر پیچ خورده‌اند که بازها درون مارپیچ واقع شده‌اند. ساختار از طریق ((پیوند هیدروژنی|پیوندهای هیدروژنی)) بین بازهای یک زنجیر و بازهای زنجیر دیگر به هم متصل شده‌اند. چهار بنیان باز موجود در DNA از __~~green:تیمین~~__ (T) ، __~~green:آدنین~~__ (A) ، __~~green:گوانین~~__ (G) و __~~green:سیتوزین~~__ (C). آدنین و تیمین یکدیگر را تکمیل می‌کنند.
موقعیت اتمها این امکان را فراهم می‌سازد تا دو ((پیوند هیدروژنی|پیوند قوی هیدروژنی)) بین A از یک زنجیر و T از زنجیر دیگر مارپیچ دو گانه بوجود آید. گوانین (G) و سیتوزین (C) به همین نحو همدیگر را تکمیل می‌کنند. بین این زوج باز سه پیوند قوی هیدروژنی تشکیل می‌شود. در هر نمونه DNA مقدار A و T و نیز G و C یکسان است. بازهایی که به یک زنجیر DNA متصل است بازهای متصل به زنجیر دیگر DNA را تکمیل می‌کنند. اگر یک A روی زنجیر 1 وجود داشته باشد، T روی زنجیر 2 مخالف آن خواهد داشت و اگر یک T روی زنجیر 1 وجود داشته باشد، A روی زنجیر 2 مخالف آن وجود خواهد داشت. همین نحوه جفت شدن بین C و G روی می‌دهد.
دو جفت ((پیوند هیدروژنی)) تقریبا طول یکسان دارند. در نتیجه دو زنجیر مارپیچ دوگانه به یک فاصله از همدیگر قرار می گیرند. مولکولهای RNA به صورت تک رشته‌ای قرار دارند و فقط در بعضی از انواع آن هم در مواقعی خاص پیوندهای هیدروژنی در داخل یک زنجیره ایجاد می‌شود که می‌توان مولکول RNA ناقل را نام برد. 4 باز موجود در RNA عبارتند از: __~~green:آدنین~~__ ، __~~green:یوراسیل~~__ ، __~~green:گوانین~~__ و __~~green:سیتوزین~~__.
{img src=img/daneshnameh_up/7/7b/b.Gen.4.gif}
|
|
| | !عمل پلی نوکلئوتیدها | | !عمل پلی نوکلئوتیدها |
| - | عمل پلی نوکلئوتیدها خ دای از اطلاعات سلولی و یس است. بطوری که شبیه ، شبیه را بوجود می آورد. گوناگونی ساختارهای نوع اول پلی نوکلئوتیدها تقریبا بی‌نهایت است و این گوناگونی امکان می‌دهد که اطلاعات بی‌نهایت گوناگون در ساختارهای مولکولی رشته‌های اسید نوکلئیک ثبت شود. آرایشهای گوناگون فقط چند باز متفاوت ساختارهای بسیار گوناگونی ایجاد می کند. امروزه باور ((دانشمندان)) این است که اطلاعات کد شده با همانند سازی DNA آغاز می‌شود و با ((سنتز پروتئین طبیعی)) و همچنین با سنتز بافتهای بدن ادامه می‌یابد.
!همانند سازی DNA توارث
تقریبا تمام هسته‌های سلولهای موجود زنده شامل ترکیب کروموزومی یکسان است. این ترکیب همواره ثابت است. صرف نظر از اینکه در سلول ، مواد غذایی فراوان یا بسیار کم باشد. هر موجود زنده حیات خود را بصورت یک تک ((سلول)) با ترکیب کروموزمی یکسان آغاز می‌کند. در ((تولید مثل|تولید مثل جنسی)) نیم یک ((کروموزوم)) از هر یک از ((والدین)) به آن می‌رسد. این واقعیتهای زیست شناختی ، خوب شناخته شده همراه با اکتشافهای اخیر درباره ساختارهای پلی نوکلئوتیدها ، دانشمندان را به این نتیجه‌گیری رسانیده است که ساختار DNA در حین تقسیم عادی سلول (((میتوز)) - هر دو رشته) بطور کامل و در تقسیم سلولی سلولهای لید (میوز – یک رشته) فقط بطور نیمه کپیه می‌شود.
وقتی یاخته‌ای تقسیم می‌شود، دو زنجیر مارپیچ دوگانه DNA از همدیگر جدا می‌گردد. هر زنجیر به عنوان الگو برای سنتز زنجیر جدید و مکمل مورد استفاده قرار می‌گیرد. از این فرآیند دو مارپیچ دوگانه یکسان بوجود می‌آید. هر مارپیچ دوگانه حاوی یکی از زنجیرهای مارپیچ دوگانه اصلی است. نوکلئوتیدهای موجود در محلول ، زنجیرهای جدید را تشکیل می‌دهند. باز یک نوکلئوتید با باز مکمل یک زنجیره DNA از طریق تشکیل ((پیوند هیدروژنی|پیوندهای هیدروژنی)) جفت می‌شوند. بنابراین ، نوکلئوتیدها به نحوی که توسط ترتیب بازها در زنجیر DNA تعیین می‌گردد منظم می‌شوند. زنجیرهای جدید که از نوکلئوتیدها تشکیل می‌شوند مکمل زنجیرهای DNA اصلی می‌باشند. همانند سازی DNA در ((هسته سلول)) صورت می‌گیرد.
!جهش
هر تغییری که در DNA یک یاخته ، تغییر در RNA پیکی که از آن تولید می‌شود و در نتیجه اختلال در ((پروتئین)) حاصل را به دنبال دارد. چنین تغییراتی جهش نامیده می‌شود. این تغییرات ممکن است سودمند ، زیان آور یا بی‌اهمیت باشد و از نسلی به نسل دیگر منتقل گردد. جهشها مسئول ((انواع بیماری ژنیتیکی|بیماریهای ژنتیکی)) از قبیل ((بیماری تی – ساک)) ، ((بیماری کم خونی|کم خونی)) یاخته داسی شکل ، ((بیماری هموفیلی|هموفیلی)) و ((کره هونتینگتون)) هستند. |
+ | عمل پلی نوکلئوتیدها من ای از اطلاعات سلولی موود ر ست است. بطوری که شبیه ، شبیه را بوجود می آورد. گوناگونی ساختارهای نوع اول پلی نوکلئوتیدها تقریبا بی‌نهایت است و این گوناگونی امکان می‌دهد که اطلاعات بی‌نهایت گوناگون در ساختارهای مولکولی رشته‌های اسید نوکلئیک ثبت شود. آرایشهای گوناگون فقط چند باز متفاوت ساختارهای بسیار گوناگونی ایجاد می کند. امروزه باور دانشمندان این است که اطلاعات کد شده با همانند سازی DNA آغاز می‌شود و با سنتز پروتئین طبیعی و همچنین با سنتز بافتهای بدن ادامه می‌یابد.
!همانند سازی DNA
تقریبا تمام هسته‌های سلولهای موجود زنده شامل ((کروموزوم|ترکیب کروموزومی)) یکسان است. این ترکیب همواره ثابت است. صرف نظر از اینکه در سلول ، مواد غذایی فراوان یا بسیار کم باشد. هر موجود زنده حیات خود را بصورت یک تک سلول با ترکیب کروموزمی یکسان آغاز می‌کند. در ((تولید مثل|تولید مثل جنسی)) نیم یک کروموزوم از هر یک از والدین به آن می‌رسد. این واقعیتهای زیست شناختی ، خوب شناخته شده همراه با اکتشافهای اخیر درباره ساختارهای پلی نوکلئوتیدها ، دانشمندان را به این نتیجه‌گیری رسانیده است که ساختار DNA در حین تقسیم عادی سلول (((میتوز)) - هر دو رشته) بطور کامل و در تقسیم سلولی سلولهای سی (((تی میو|میوز)) – یک رشته) فقط بطور نیمه کپیه می‌شود.
وقتی یاخته‌ای تقسیم می‌شود، دو زنجیر مارپیچ دوگانه DNA از همدیگر جدا می‌گردد. هر زنجیر به عنوان الگو برای سنتز زنجیر جدید و مکمل مورد استفاده قرار می‌گیرد. از این فرآیند دو مارپیچ دوگانه یکسان بوجود می‌آید. هر مارپیچ دوگانه حاوی یکی از زنجیرهای مارپیچ دوگانه اصلی است. نوکلئوتیدهای موجود در محلول ، زنجیرهای جدید را تشکیل می‌دهند. باز یک نوکلئوتید با باز مکمل یک زنجیره DNA از طریق تشکیل ((پیوند هیدروژنی|پیوندهای هیدروژنی)) جفت می‌شوند. بنابراین ، نوکلئوتیدها به نحوی که توسط ترتیب بازها در زنجیر DNA تعیین می‌گردد منظم می‌شوند. زنجیرهای جدید که از نوکلئوتیدها تشکیل می‌شوند مکمل زنجیرهای DNA اصلی می‌باشند. ((همانند سازی ژنتیکی|همانند سازی DNA)) در ((هسته سلول)) صورت می‌گیرد.
!جهش (Mutation)
هر تغییری که در DNA یک یاخته ، تغییر در RNA پیکی که از آن تولید می‌شود و در نتیجه اختلال در ((پروتئین)) حاصل را به دنبال دارد جهش نامیده می‌شود. این تغییرات ممکن است سودمند ، زیان آور یا بی‌اهمیت باشد و از نسلی به نسل دیگر منتقل گردد. جهشها مسئول ((بیماریهای ژنتیکی)) از قبیل بیماری __~~green:تی – ساک~~__ ، ((بیماری کم خونی|کم خونی)) ، ((هموفیلی)) و __~~green:کره هانتینگتون~~__ هستند. |
| | !مباحث مرتبط با عنوان | | !مباحث مرتبط با عنوان |
| - | *((آمینو اسید)) | |
| - | *((انواع بیماری ژنتیکی)) | |
| | *((پروتئین)) | | *((پروتئین)) |
| - | *((بون پتیی))
*((ند یدروژنی))
*((دزوی ریبونوکیک اسید))
*((یبو وکلئیک ای))
*((سن بیعی وتئین)) |
+ | *((ترجه یا بیوسنز اواع پروتین))
*((تی یوز))
*((ژن))
*((نیک))
*((ژیک پایه))
*((ژنیک ولکولی)) />*((سامان DNA))
*((سن RNA)) |
| | *((کروموزوم)) | | *((کروموزوم)) |
| | *((میتوز)) | | *((میتوز)) |
