ما هو حمض ديوكسي ريبونوكلييك؟
حمض ديوكسي ريبونوكلييك (DNA) هو جزيء يشفر المخطط الجيني للكائن الحي، وبمعنى آخر يحتوي الحمض النووي على جميع المعلومات المطلوبة لبناء كائن حي والحفاظ عليه، حيث تم اكتشاف الحمض النووي في عام 1868 عندما عزل الطبيب السويسري فريدريش ميشر البالغ من العمر أربعة وعشرين عامًا مركبًا من نوى خلايا الدم البيضاء، إذ لم يكن هذا المركب بروتينًا ولا دهونًا ولا كربوهيدرات لذلك كان نوعًا جديدًا من الجزيئات البيولوجية، أطلق (Miescher) على اكتشافه اسم (nuclein) لأنه عزله من نوى الخلايا، واليوم يسمى هذا الجزيء (DNA)، حيث تحتوي جميع الخلايا تقريبًا داخل كائن حي واحد على نفس الحمض النووي تمامًا.
الحمض النووي عبارة عن جزيء خطي يتكون من أربعة أنواع من الجزيئات الكيميائية الأصغر تسمى قواعد النوكليوتيدات: الأدينين (A) والسيتوزين (C) والجوانين (G) والثيمين (T)، بحيث ترتيب هذه القواعد يسمى تسلسل الحمض النووي، وتسمى أجزاء الحمض النووي التي تحمل معلومات وراثية بالجينات وهي موروثة عن طريق الأبناء من والديهم أثناء التكاثر.
في عام 1953 وصف فرانسيس كريك وجيمس واتسون الشكل الجزيئي للحمض النووي بأنه “حلزون مزدوج”، ويتكون الحمض النووي مزدوج الشريطة من خيطين خطيين يتعارضان مع بعضهما البعض يُعرفان بالخيوط المضادة المتوازية إذ تلتف هذه الخيوط معًا لتشكل حلزونًا مزدوجًا، كما يمكن أيضًا وصف بنية الحمض النووي بأنها سلم ويتكون العمود الفقري الكيميائي للسلم من جزيئات السكر والفوسفات التي ترتبط بواسطة روابط كيميائية.
درجات السلم عبارة عن أزواج من الوحدات بين A و T أو بين C و G وتسمى هذه الأزواج أزواج قاعدية وتربط العمود الفقري للسكر والفوسفات من خلال تفاعلات تسمى روابط الهيدروجين، إذ في الخلايا غالبًا ما يتم التفاف حلزون الحمض النووي، مما يسبب ظاهرة تعرف باسم الالتفاف الفائق.
في النواة يشكل الحمض النووي معقدًا بالبروتينات، ويُطلق على هذا المركب اسم الكروماتين، ويتشكل عندما يلتف الحمض النووي حول البروتينات النووية ثم يلتف حول نفسه عدة مرات لتكثيف الحمض النووي إلى حجم أصغر، وبالإضافة إلى ذلك غالبًا ما يتم التعرف على كروموسومات الحمض النووي وتصويرها على أنها هياكل على شكل X، حيث يأخذ الحمض النووي هذا الشكل بعد تكرار الحمض النووي أثناء عملية انقسام الخلية وعندما يتم تكثيف الكروموسومات المضاعفة بدرجة عالية وتظهر في شكل X.
الحمض النووي معاد التركيب:
نوع من تسلسل الحمض النووي يتكون من متواليات من مصدرين أو كائنات مختلفة أو أكثر مثل مصادر الإنسان والخنازير أو المتواليات الاصطناعية (المخبرية) والكائنات الحية الدقيقة، حيث يتم عادةً إدخال هذا الحمض النووي المخصص في جينوم خلية مختلفة لغرض معين.