مورثة

(تم التحويل من جين)
هذا الرسم المنسق يوضح مورثة وعلاقتها ببنية اللولب المزدوج للدنا DNA وللكروموسوم (يمين). الإنترونات Intron هي مناطق كثيراً ما تتواجد في مورثات حقيقيات النوى ويـُنزعوا في عملية اللحام splicing (بعد أن يـُنسـَخ الدنا إلى الرنا RNA): فقط الإكسونات exon encode the الپروتين. هذا الرسم يوضح منطقة فيها فقط نحو 40 قاعدة كما لو كانت مورثة كاملة. في الواقع، معظم المورثات هم أكبر مئات المرات من ذلك العدد من القواعد.

المورثة أو الجين جمعها مورثات و جينات Genes هي الوحدات الأساسية للوراثة في الكائنات الحية . فضمن هذه المورثات يتم تشفير المعلومات المهمة للوظائف العضوية (المتعضية) organism الحيوية . تتواجد المورثات عادة ضمن المادة الوراثية للمتعضية التي تمثلها الدنا أو الرنا في بعض الحالات النادرة ، بالتالي فإن هذه المورثات هي من تحدد تطور و سلوكيات هذه المتعضية و الفوارق بين أفراد في صفات الجنس الواحد يمكن أن تعزى للفوارق في المورثات التي تحملها هذه الأفراد .


والمورثة: هي قطعة من احدى سلسلتي الدنا تحتل موضعا معينا على هذه السلسلة وتحدد المورثة بعدد النوكليوتيدات الداخلة في تركيبها و نوعها وترتيبها, وهي قابلة للتغير نتيجة الطفرات لاعطاء أليلات للصفة نفسها.

تنتقل المادة الوراثية من جيل لآخر ، خلال عملية التكاثر reproduction ، بحيث يكتسب كل فرد جديد نصف مورثاته من أحد والديه و النصف الآخر من الوالد الآخر . في بعض الحالات يمكن للمادة الوراثية أن تنقل بين أفراد غير أقرباء بعمليات مثل transfection أو عن طريق الفيروسات .

بشكل أساسي ، تحوي المورثات المعلومات الأساسية لبناء البروتينات و الإنزيمات و المواد الحيوية اللازمة للعضوية و و ظائفها.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

تعريفات فيزيائية

البنية الكيميائية لجزء ذي أربع قواعد من اللولب المزدوج للدنا.


التركيب الوظيفي للجين

Diagram of the "typical" eukaryotic protein-coding gene. Promoters and enhancers determine what portions of the DNA will be transcribed into the precursor mRNA (pre-mRNA). The pre-mRNA is then spliced into messenger RNA (mRNA) which is later translated into protein.

ماهو DNA?

الجين ببساطة عبارة عن مقطع الـ (DNA)الذى يعمل كـ (طابعة وناسخ ل لإنزيمات , وإصدار الشفرات , التى تترجم إلى أوامر , لقيام الخلية بالوظائف الطبيعية المختلفة), ودعونا نلقى نظرة على عملية تحول الـ (DNA)إلى انزيمات بصورة كاملة حتى نفهم كيفية عمله .

- بالطبع سمعنا عن جزئ الـ (DNA)الذى يشبه الشكل اللولبى المزدوج (DOUBLE STRAND )

- إن الـ (DNA)يشبه خيطين ملتفين معاً فيما يشبه لولب طويل , ويتواجد الـ (DNA)فى جميع الخلايا كقاعدة مزدوجة مصنوعة من أربعة أنواع مختلفة من الـ (NUCLEOTIDES), وكل زوج من القواعد يتكون من جزئين من الـ (NUCLEOTIDES )

- ويرتبط الزوجين معاً مثل الدرجات في السلم الحلزونى , فإن البناء الكلى يلتف ويتحول إلى لولب , ويبلغ طول هذا السلم في إحدى خلايا (E.coli)حوالى أربعة ملايين زوج من القواعد , وترتبط النهايات سوية لتكون دائرة , ثم تكبس هذه الدائرة لتناسب حجم الخلية , فيما يعرف بالنواة .

- وتعرف المادة الوراثية كلها باسم المادة الجينية (GENOME), وقد قام العلماء بفك شفرة هذه الدائرة " هذه المادة الجينية "، أى أن العلماء يعرفون الـ (4 ملايين)زوج من القواعد اللازمة لبناء تكوين (DNA)لخلية (E.coli ).

- أما (DNA)لدى البشر فيتكون من 3مليار من أزواج القواعد .

- وتتكون الإنزيمات من عشرون نوعاً من الأحماض الأمينية مرتبطة جميعاً في نظام معين .

- ومن هنا فالسؤال هو كيف نحصل من (DNA)مكون من أربعة (NUCLEOTIDES)على إنزيمات تتكون من 20 نوعاً من الأحماض الامينية؟

1- هناك بروتين معقد وغريب يطلق عليه (RIBOSOME)والذى يقرأ (RNA)والذي يصدر من (DNA)ويحوله الى سلاسل من الأحماض الامينية .

2- ولكى نحصل على الأحماض الأمينية الصحيحة فإن (RIBOSOME)يأخذ (NUCLEOTIDES)ويقسمها على مجموعات , مكونة من ثلاثة إنزيمات للتفرقة بين الأحماض الأمينية العشرون , وهذا يعنى أن كل ثلاثة أزواج من القواعد في سلسلة (DNA) تأخذ رمز لحمض أمينى واحد في إنزيم .

- وبما أن (DNA) يتكون من أربعة قواعد مختلفة , ولأن الكود الجينى للبروتين يتكون من ثلاث قواعد , ولأن (4× 4× 4= 64)فهناك 64 نموذج ممكن للكود الجينى .

- بما أن هناك عشرين حمض أمينى فقط , فهذا يعنى بعض الزيادة .

- وفى (DNA)يتواجد (100 – 1000 كود)- (300 - 3000 قاعدة).

- تحدد الأحماض الأمينية للإنزيم , ثم كود جينى يميز نهاية السلسلة أى أن السلسلة هى مجموعة من القواعد التى يطلق عليها PROMOTER .

- ثم مجموعة من PROMOTER , الاكواد الجينية للجينات في النهائة الكود الجينى في نهاية السلسلة .

- إن الخيط الطويل من الـ (DNA)فى خلية بكتريا E.coli به شفرات لحوالي 4000 جين تقوم هذه الجينات بتحديد حوالي 1000إنزيم في السيتوبلازم في خلية E.coli .

- وهناك الكثير من الجينات المتطابقة .

- ولخلق انزيم فلابد للخلية أن تنقل الجين من الـ (DNA)إلى MESSENGER RNA.

- ويقوم بعملية النقل انزيم يطلق عليه POLYMERASE RNA ويرتبط هذا الأنزيم POLYMERASE RNA بـ dna عند نقطة الرواج ويفصل بين طرفى خيط dna ثم يقوم بنسخ أحد طرفى خيط dna إلى خيط RNA . - إن RNA ,RIBONUCLEIC يشبه إلى حد كبير (DNA)ولكنه يكون في حالة وحيدة " أى أن طرفيه منفصلان " في حين أن DNA طرفين متشابين فيما يشبه اللولب . إذن فوظيفة Rna polymerase هى نسخ جين من dna وتحويله إلى طرف مستقل من messenger rna ويتحول الطرف المفرد من messenger rna إلى RIBOSOME .

- ويبدو RIBOSOME في البداية كأنه كود جينى في messenger rna , ثم يجد الحمض الأمينى المناسب لهذا الكود الجينى – ثم يمسك به وبعدها يبحث عن الكود الجينى التالى ويجد الحمض الأمينى المناسب ويضمه إلى الحمض الامينى الأول ثم يجد الكود الأمينى الثالث وهكذا . ...

- وبالإختصار فإن RIBOSOME يقرأ الأكواد الجينية ويحولها إلى احماض امينية معاً ليكون سلسلة كبيرة وعندما يصل إلى الكود الجينى النهائى الأخير " كود التوقف " فإن RIBOSOME يقوم باطلاق السلسلة كلها .

- وبالطبع تعد تلك السلسلة الطويلة من الأحماض الأمينية انزيماً , ثم تلتف لتكون شكلها المميز وتسبح بحرية وتبدأ في أداء أى ردود أفعال يقوم بها الأنزيم .

- من الواضح أنه ليست عملية بسيطة – إن RIBOSOME بناء معقد من الإنزيمات ويرتبط RIBOSOMAH RNA بالكثير من الجزيئات , ويساعد RIBOSOME انزيم آخر هو ATP والذى يساعده من خلال مرورة بـ MESSENGER RNA ومن خلال تجميعه للأحماض الأمينية معاً .



الكود الجيني

Schematic diagram of a single-stranded RNA molecule illustrating the position of three-base codons.





. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

تكوين الجينوم


Gene content of various organisms[1]
الأنواع عدد الجينات
Mycoplasma genitalium 500
Streptococcus pneumoniae 2,300
Escherichia coli 4,400
Saccharomyces cerevisiae 5,800
Drosophila melanogaster 13,700
Caenorhabditis elegans 19,000
Sea urchin 23,300
Arabidopsis thaliana 25,500
Homo sapiens 27,000
Mus musculus 29,000
Oryza sativa 50,000


مواضيع متعلقة

المصادر

  1. ^ خطأ استشهاد: وسم <ref> غير صحيح؛ لا نص تم توفيره للمراجع المسماة Watson_2004

قراءات إضافية

  • Dawkins, Richard (1990). The Selfish Gene. Oxford University Press. ISBN 0-19-286092-5. Google Book Search; first published 1976.
  • Dawkins, Richard (1995). River Out of Eden. Basic Books. ISBN 0-465-06990-8.

وصلات خارجية

هناك كتاب ، الجينات, التكنولوجيا والسياسة، في معرفة الكتب.



. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

دورات تعليمية وأخبار

المصادر وقواعد البيانات