منو
 کاربر Online
430 کاربر online
تاریخچه ی: اسید نوکلئیک

نگارش: 1

نگاه اجمالی

اسیدهای نوکلئیک برای اولین بار در دهه 1860 از هسته یاخته استخراج و به نام منشا شان نامیده شدند. پروتئین های بسیار متنوعی باید توسط یک ارگانیسم ساخته شود تا بتواند رشد یابد ، کار کند ، همانند سازی کند و خود را تجدید نماید. اسیدهای نوکلئیک سنتز پروتئین را رهبری می کنند و الگوی همانندسازی ارگانیسم را ذخیره می کنند. مورد استفاده قرار می دهند و به نسل بعدی خود تحویل می دهند. اسیدهای نوکلئیک به جز سلولهای قرمز خون پستانداران ، در تمام سلولهای زنده موجود اند.

ساختار اسیدنوکلئیک

اسیدهای نوکلئیک بسپارهایی (پلیمرهایی) با زنجیر طولانی و وزن مولکولی بالا هستند. و هر واحد زنجیر (مونومر) از سه قسمت زیر تشکیل شده است.
  • یک مولکول اسید فسفریک *یک مولکول قند 5 کربنی *یک مولکول باز نیتروژن دار
قسمتی از زنجیر اسیدنوکلئیک که تنها حاوی یک واحد است ، نوکلئوتید نامیده می شود.

انواع اسیدهای نوکلئیک

دو نوع اسیدنوکلئیک وجود دارد: *دزوکسی ریبونوکلئیک اسید (DNA) *ریبو نوکلئیک اسید (RNA) اختلاف اساسی بین این دو مولکول قندی است که مورد استفاده قرار داده اند. DNA حاوی دزوکسی ریبوز و RNA حاوی ریبوز است. پیشوند دزوکسی برداشتن یک اتم اکسیژن را نشان می دهد. اگر یک اتم اکسیژن از اتم اکسیژن از اتم کربن شماره 2 ریبوز برداشته شود ، ساختار دزوکسی ریبوز بدست می آید. DNA به طور عمده در هسته سلول یافت می شود. 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 RNAسلول را تشکیل می دهند.

ساختار RNA و DNA :

مونومرهای RNA و DNA شامل یک 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 وزن های مولکولی تا چند میلیون شناخته شده اند. 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 می گردد. یکی از چهار بنیان مختلف باز نیتروژن دار جایگزین گروه OH اتم کربن شماره 1 هر مولکول قند می گردد.
ساختار دوم DNA یک مارپیچ دوگانه است. دو زنجیر DNA به نحوی به یکدیگر پیچ خورده اند که بازها درون مارپیچ واقع شده اند.
ساختار از طریق پیوندهای هیدروژنی بین بازهای یک زنجیر و بازهای زنجیر دیگر به هم متصل شده اند. چهار بنیان باز موجود در DNA از تیمین (T) ، آدنین (A) ، گوانین (G) ، سیتوزین(C). آدنین و تیمین یکدیگر را تکمیل می کنند. موقعیت اتمها این امکان را فراهممی سازد تا دو 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 می کنند. بین این زوج باز سه پیوند قوی هیدروژنی تشکیل می شود. 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 می کنند. 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 می دهد. دو جفت پیوند هیدروژنی تقریبا طول یکسان دارند. در نتیجه دو زنجیر مارپیچ دو گانه به یک فاصله از همدیگر قرار می گیرند.
عمل پلی نوکلئوتیدها:
عمل پلی نوکلئوتیدها نسخه برداری از اطلاعات سلولی و ارگانیسم است. بطوری که شبیه ، شبیه را بوجود می آورد. گوناگونی ساختارهای نوع اول پلی نوکلئوتیدها تقریبا بی نهایت است و این گوناگونی امکان می دهد که اطلاعات بی نهایت گوناگون در ساختارهای مولکولی رشته های 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 می شود و با سنتز پروتئین طبیعی و همچنین با سنتز بافتهای بدن ادامه می یابد.

همانند سازی DNA: توارث

تقریبا تمام هسته های 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 می کند. در تولید مثل جنسی نیم یک کروموزوم از هر یک از والدین به آن می رسد. این واقعیتهای زیست شناختی ، خوب شناخته شده همراه با اکتشافهای اخیر درباره ساختارهای پلی نوکلئوتیدها ، دانشمندان را به این نتیجه گیری رسانیده است که ساختار DNA در حین تقسیم عادی سلول (میتوز - هر دو رشته) بطور کامل و در تقسیم سلولی سلولهای تولید مثل (میوز – یک رشته) فقط بطور نیمه کپیه می شود. وقتی یاخته ای تقسیم می شود ، دو زنجیر مارپیچ دوگانه DNA از همدیگر جدا می گردد. هر زنجیر به عنوان الگو برای سنتز زنجیر جدید و مکمل مورد استفاده قرار می گیرد. از این فرآیند دو مارپیچ دوگانه یکسان بوجود می آید. هر مارپیچ دوگانه حاوی یکی از زنجیرهای مارپیچ دوگانه اصلی است. نوکلئوتیدهای موجود در محلول ، زنجیرهای جدید را تشکیل می دهند. باز یک نوکلئوتید با باز مکمل یک زنجیره DNA از طریق تشکیل پیوندهای هیدروژنی جفت می شوند. بنابراین ، نوکلئوتیدها به نحوی که توسط ترتیب بازها در زنجیر DNA تعیین می گردد منظم می شوند. زنجیرهای جدید که از نوکلئوتیدها تشکیل می شوند مکمل زنجیرهای DNA اصلی می باشند. همانند سازی DNA در هسته سلول صورت می گیرد.

سنتز طبیعی پروتئین

ترتیبی که بازها در مولکول DNA دارند اطلاعات مورد استفاده برای سنتز پروتئینها را فراهم می سازد. در این فرایند دو نوع RNA مورد استفاده قرار می گیرد. RNA و DNA بازهای یکسانی به کار می برند. در RNA به جای تیمین (T) از اوراسیل (U) استفاده شده است. ساختار اوراسیل شبیه ساختار تیمین است. به استثنای اینکه یک اتم هیدروژن جانشین گروه –CH3 شده است. بنابراین به همان صورت که T و A را تکمیل می کند ، U و A را تکمیل می نماید. زنجیر RNA در هسته یاخته از نوکلئوتیدها سنتز می شود. به نحوی که ترتیب بازها در زنجیر RNA ترتیب بخشی از زنجیر DNA را تکمیل می کند. بنابراین ، زنجیر DNA به عنوان یک الگو عمل می کند. زنجیری را که بدین صورت تشکیل می شود RNA پیک نامیده می شود. اطلاعات در بخشی از زنجیر DNA توسط RNA پیک نسخه برداری می شود. اطلاعات ، پیامی است که پیکها از هسته یاخته به ریبوزمها ، جایی که پروتئین ساخته می شود ، عمل کنند. ترتیب بازها ، ترتیبی را که در آن اسیدهای آمینه مختلف برای تشکیل پروتئین به دور هم جمع می شوند ، تعیین می کند. هر اسید آمینه پروتئین توسط مجموعه ای از گروه سه تایی بازی مربوط به زنجیر RNA پیک مشخص می گردد. هر یک از هزاران پروتئین متفاوت که توسط سلولها سنتز می شود با mRNA خاص یا قطعه ای از یک مولکول mRNA کدبندی می شود. بخشی از زنجیر RNA پیک که حاوی سه باز یک رمز باشد رمز نامیده می شود. نوع دوم RNA که RNA ناقل نامیده می شود برای یافتن رمز مورد استفاده قرار می گیرد و پروتئین را می سازد. زنجیرهای RNA ناقل کوچکترین زنجیرهای اسید نوکلئیک هستند و تقریبا از 80 نوکلئوتید تشکیل شده اند و ممکن است چند بازی بیش از چهار باز معمول داشته باشد. یک مولکول RNA ناقل معین که یک اسید آمینه خاص پیوند تشکیل می دهد و آن را با RNA پیک حمل می کند. در این محل ، در موقعیتی که توسط رمز RNA پیک تعیین می شود ، به پروتئین می پیوندند. در اینجا گفته می شود RNA ناقل ، رمز را ترجمه می کند. هر RNA ناقل حاوی یک سه تایی بازی به نام (ضد رمز) است که سه تایی رمز RNA پیک را تکمیل می نماید. ضد رمز یک RNA ناقل معین به اسید آمینه خاصی که آنرا حمل می کند ، مربوط می شود. سنتز پروتئین طی مراحلی انجام می گیرد. RNA ناقل که حامل اسید آمینه است از طریق جفت شدن رمزه – ضدرمزه به RNA پیک متصل می شود. RNA ناقل دوم به رمز بعدی زنجیر RNA پیک متصل می شود. اتصال پپتیدی بین دو اسید آمینه خود را ترک می کند تا به دی پپتید ملحق شود. RNA ناقل سوم که توسط رمزه بعدی مشخص می شود ، به RNA پیک متصل می شود. به محض اینکه یک پیوند پپتیدی ، دی پپتید را به آمینو اسید RNA ناقل سوم متصل می کند ، RNA ناقل دوم رها می گردد. فرایند زمانی متوقف می شود که رمزه ای که به هیچ اسید آمینه مربوط نیست درگیر شده باشد. سنتز بیش از یک پروتئین توسط یک RNA پیک تنها هدایت می شود.

جهش

هر تغییری که در DNA یک یاخته ، تغییر در RNA پیکی که از آن تولید می شود و در نتیجه اختلال در پروتئین حاصل را به دنبال دارد. چنین تغییراتی جهش نامیده می شود. این تغییرات ممکن است سودمند ، زیان آور یا بی اهمیت باشد و از نسلی به نسل دیگر متصل گردد. جهشها مسئوول بیماریهای ژنتیکی از قبیل بیماری تی – ساکز ، کم خونی یاخته داسی شکل ، هموفیلی و کره هونتینگتون هستند.

مباحث مرتبط با عنوان





تاریخ شماره نسخه کاربر توضیح اقدام
 پنج شنبه 21 مهر 1384 [04:44 ]   5   سمیه فارابی اصل      جاری 
 دوشنبه 18 مهر 1384 [03:48 ]   4   سمیه فارابی اصل      v  c  d  s 
 دوشنبه 18 مهر 1384 [03:46 ]   3   سمیه فارابی اصل      v  c  d  s 
 سه شنبه 08 دی 1383 [06:08 ]   2   حسین خادم      v  c  d  s 
 سه شنبه 17 آذر 1383 [05:59 ]   1   حسین خادم      v  c  d  s 


ارسال توضیح جدید
الزامی
big grin confused جالب cry eek evil فریاد اخم خبر lol عصبانی mr green خنثی سوال razz redface rolleyes غمگین smile surprised twisted چشمک arrow



از پیوند [http://www.foo.com] یا [http://www.foo.com|شرح] برای پیوندها.
برچسب های HTML در داخل توضیحات مجاز نیستند و تمام نوشته ها ی بین علامت های > و < حذف خواهند شد..