Back to the topics list

دنا

DNA مخفف دئوکسی ریبونوکلئیک اسید است. DNA و RNA (ریبونوکلئیک اسید) اسیدهای نوکلئیک هستند. در کنار پروتئین ها، لیپیدها و همچنین کربوهیدرات های پیچیده (پلی ساکاریدها)، اسیدهای نوکلئیک از جمله عمده ترین انواع ماکرومولکول های ضروری برای تمام اشکال حیات هستند.

در این درس با ساختار و عملکرد DNA آشنا می شویم.

ساختار DNA

DNA مولکولی است که از دو زنجیره تشکیل شده است که به دور یکدیگر می‌پیچند و یک مارپیچ دوگانه را تشکیل می‌دهند که حاوی دستورالعمل‌های ژنتیکی برای رشد، عملکرد، رشد و تولید مثل همه موجودات و بسیاری از ویروس‌ها است. ساختار DNA یک مارپیچ دوگانه است.

در زیر به ساختار بخشی از مارپیچ DNA نگاهی بیندازید.

1. گوانین
2. سیتوزین
3. تیمین
4. آدنین
5. پایه های نیتروژنی
6. ستون فقرات قند فسفات
7. جفت پایه

رشته های DNA از واحدهای مونومر ساده تری به نام نوکلئوتیدها ساخته شده اند، از این رو، این دو رشته DNA را می توان پلی نوکلئوتید نیز نامید. هر نوکلئوتید از یکی از چهار نوکلئوباز حاوی نیتروژن، قندی به نام دئوکسی ریبوز و یک گروه فسفات تشکیل شده است.

چهار نوکلئوباز حاوی نیتروژن عبارتند از:

• سیتوزین (C)
• گوانین (G)
• آدنین (A)
• تیمین (T)

نوکلئوتیدها در یک زنجیره از طریق پیوندهای کووالانسی بین فسفات یک نوکلئوتید و قند نوکلئوتید بعدی به هم متصل می شوند و یک ستون فقرات قند-فسفات متناوب را تشکیل می دهند. با پیروی از قوانین جفت باز، بازهای نیتروژنی دو رشته پلی نوکلئوتیدی با پیوندهای هیدروژنی به یکدیگر متصل می شوند تا یک DNA دو رشته ای بسازند.

قوانین جفت پایه بیان می کند که آدنین (A) با تیمین (T) و سیتوزین (C) با گوانین (G) پیوند می زند.

بازهای نیتروژنی مکمل به دو گروه پیریمیدین ها و پورین ها تقسیم می شوند. در DNA، پیریمیدین ها سیتوزین و تیمین هستند. پورین ها گوانین و آدنین هستند.

1. آدنین
2. گوانین
3. تیمین
4. سیتوزین

عملکرد DNA

هر دو رشته DNA دو رشته ای اطلاعات بیولوژیکی یکسانی را ذخیره می کنند. این اطلاعات زمانی تکرار می شود که دو رشته از هم جدا شوند.

بخش بزرگی از DNA (تقریباً 98٪ برای انسان) غیر کد کننده است، به این معنی که این بخش ها به عنوان الگوی توالی پروتئین عمل نمی کنند. دو رشته DNA ضد موازی هستند، آنها در جهت مخالف یکدیگر قرار دارند. توالی چهار هسته ی هسته ای در امتداد ستون فقرات مسئول کدگذاری اطلاعات ژنتیکی است. رشته های RNA با استفاده از رشته های DNA به عنوان یک الگو در فرآیندی به نام رونویسی ایجاد می شوند. تحت کد ژنتیکی، رشته‌های RNA توالی اسیدهای آمینه درون پروتئین‌ها را در فرآیندی به نام ترجمه مشخص می‌کنند.

با سلول‌های یوکاریوتی، DNA در ساختارهای طولانی به نام کروموزوم سازماندهی می‌شود. قبل از تقسیم سلولی، کروموزوم ها در فرآیندی به نام تکثیر DNA تکثیر می شوند تا مجموعه کاملی از کروموزوم ها برای هر سلول دختر فراهم شود. موجودات یوکاریوتی بیشتر DNA خود را در هسته سلول (DNA هسته)، میتوکندری (DNA میتوکندری) یا در کلروپلاست (DNA کلروپلاست) ذخیره می کنند.

از طرف دیگر پروکاریوت ها DNA خود را فقط در سیتوپلاسم و در کروموزوم های دایره ای ذخیره می کنند.