المحتوى
الحمض النووي هو المادة الموروثة التي تخبر الكائنات الحية عن ما هي وما ينبغي أن تفعله كل خلية. أربعة النيوكليوتيدات رتبوا أنفسهم في تسلسلات مقترنة بترتيب محدد مسبقًا خاص بالجينوم والأفراد. للوهلة الأولى ، هذا يخلق كل التنوع الوراثي داخل أي نوع معين ، وكذلك بين الأنواع.
عند الفحص الدقيق ، يبدو أن هناك الكثير من الحمض النووي.
على سبيل المثال ، تميل الكائنات البسيطة إلى أن تمتلك عددًا أو أكثر من الجينات مثل الجينوم البشري. بالنظر إلى تعقيد جسم الإنسان بالمقارنة مع ذبابة الفاكهة أو حتى الكائنات الحية البسيطة ، يصعب فهم ذلك. تكمن الإجابة في كيفية استخدام الكائنات المعقدة ، بما في ذلك البشر ، لجيناتها بطرق أكثر تعقيدًا.
وظيفة تسلسل الحمض النووي إكسون وإنترون
يمكن تقسيم المقاطع المختلفة للجين إلى فئتين:
وتسمى المناطق غير الترميز إنترونات. أنها توفر المنظمة أو نوع من السقالات إلى مناطق الترميز من الجينات. تسمى مناطق الترميز الإكسونات. عندما تفكر في "الجينات" ، ربما تفكر بالتحديد في الإكسونات.
غالبًا ما تتحول منطقة الجين الذي سيتم ترميزه إلى مناطق أخرى ، اعتمادًا على احتياجات الكائن الحي. لذلك ، يمكن أن يعمل أي جزء من الجين كتسلسل غير ترميز داخلي أو كتسلسل ترميز إكسون.
عادة ما يكون هناك عدد من مناطق إكسون على الجين ، وتقطع بشكل متقطع عن طريق الإنترونات. تميل بعض الكائنات الحية إلى زيادة عدد الإنترونات عن غيرها. تتكون الجينات البشرية من تقريبا 25 في المئة introns. يمكن أن يختلف طول مناطق إكسون من حفنة صغيرة من قواعد النوكليوتيدات إلى آلاف القواعد.
العقيدة المركزية ورسول RNA
Exons هي مناطق الجين الذي يخضع لعملية النسخ والترجمة. العملية معقدة ، لكن يشار إلى الإصدار المبسط باسم "العقيدة المركزية، "ويبدو مثل هذا:
DNA NA RNA ⇒ البروتين
RNA مطابق تقريبا للحمض النووي ويستخدم لنسخ ، أو نسخ الحمض النووي ونقله من النواة إلى الريبوسوم. الريبوسوم يترجم نسخة من أجل اتباع التعليمات لبناء البروتينات الجديدة.
في هذه العملية ، يتم فك حلزونات الدنا المزدوجة DNA ، تاركًا نصف زوج كل قاعدة النوكليوتيدات مكشوفًا ، ويقوم الرنا بعمل نسخة. نسخة تسمى رسول الحمض النووي الريبي ، أو مرنا. يقرأ الريبوسوم الأحماض الأمينية في الرنا المرسال ، والتي توجد في مجموعات ثلاثية تسمى الكودونات. هناك 20 من الأحماض الأمينية.
كما يقرأ الريبوسوم مرنا ، كودون واحد في كل مرة ، ينقل الحمض النووي الريبي (الحمض الريبي النووي النقالأحضر الأحماض الأمينية الصحيحة إلى الريبوسوم التي يمكن أن ترتبط بكل حمض أميني أثناء قراءته. تتشكل سلسلة من الأحماض الأمينية ، حتى يتم صنع جزيء البروتين. بدون الكائنات الحية التي تلتزم بالعقيدة المركزية ، ستنتهي الحياة بسرعة كبيرة.
اتضح أن الإكسونات والإنترونات تلعب دورًا مهمًا في هذه الوظيفة وغيرها.
أهمية الإكسونات في التطور
حتى وقت قريب ، كان علماء الأحياء غير متأكدين من سبب احتواء تكرار الحمض النووي على جميع تسلسل الجينات ، حتى المناطق غير المشفرة. هذه كانت الإنترونات.
تقسم الإنترونات وتصل الإكسونات ، لكن يمكن إجراء الربط بشكل انتقائي وفي مجموعات مختلفة. تخلق العملية نوعًا مختلفًا من الرنا المرسال ، وتفتقر إلى جميع الإنترونات والتي تحتوي فقط على الإكسونات مرنا ناضجة.
تخلق جزيئات الرنا المرسال الناضجة المختلفة ، اعتمادًا على عملية الربط ، إمكانية ترجمة بروتينات مختلفة من نفس الجين.
التغير جعل ممكن من قبل exons و RNA الربط أو الربط البديل يسمح للقفزات أسرع في التطور. كما أن الربط البديل يخلق إمكانية لمزيد من التنوع الوراثي في السكان ، وتمايز الخلايا والكائنات الحية الأكثر تعقيدًا التي تحتوي على كميات أقل من الحمض النووي.
محتوى البيولوجيا الجزيئية ذات الصلة: