ماهي الشيفرة الوراثية وخصائصها، إن المادة الوراثية جزء من نواة الخلية الحية، وله دور في تحديد الخصائص المختلفة التي تميز الكائن الحي عن غيره من النوع الواحد، ومن الجدير بالذكر أن المادة الوراثية تكون محمولة على الكروموسومات في الخلية الحية، حيث تتألف من الحمض النووي والبروتين، كما أن الحمض النووي يتألف من نيوكليوتيدات تتميز بوجود تركيب خاص لها، في هذا المقال نوضح لكم معلومات حول ماهي الشيفرة الوراثية وخصائصها وتركيبها، ومكونات الحمض النووي.
الشيفرة الوراثية وخصائصها
إن الشيفرة الوراثية تمثل الجينات المحمولة على الكروموسومات الموجودة في كل خلية حية، سواء كان خلية جسمية أو خلية جنسية، إذ أن عدد كروموسومات الخلية الجسمية 46 كروموسوم، بينما عدد كروموسومات الخلية التناسلية 23 كروموسوم، هنا نوضح لكم ماهي الشيفرة الوراثية وخصائصها :
- تعتبر الشيفرة الوراثية رمز يقوم الجسم باستخدامه من أجل تحويل العمليات الموجودة في الحمض النووي DNA.
- حيث يعد المادة الأساسية للحياة، ويتم الإشارة إليه في الكثير من الأحيان من خلال الاستعانة بالكودونات الموجودة على mRNA.
- يعتبر mRNA مرسال يقوم بحمل المعلومات من الحمض النووي إلى موقع صناعة وتخليق البروتين.
- يتم بناء كل شيء في الخلايا تبعاً لأسس الشيفرة الوراثية.
- أما تخزين المعلومات الوراثية المنقولة من الوالدين إلى الطفل تكون على صورة DNA.
- بعد ذلك يتم استخدام الحمض النووي من أجل بناء كل من : الحمض النووي الريبوزي RNA، والبروتينات.
- بعدها يتم بناء الخلايا والأنسجة والأعضاء.
- إن الـ DNA لغة كيميائية تتألف من أحرف محدودة تقوم بتخزين المعلومات بشكل فعال.
- كما هو الحال في الشيفرة الثنائية التي يتم استخدام الآحاد والأصفار فقط.
- الحمض النووي لديه أربعة أحرف تعرف بالنوكليوتيدات الأربعة، وهي : الأدينين، السيتوزين، الغوانين، الثايمين/ اليوراسيل.
شاهد أيضا : الأمراض الوراثية التي قد تنتقل عن طريق زواج الأقارب
ما هو تعريف الشفرة الوراثية
يمكن تعريف الشفرة الوراثية على أنها مجموعة من القواعد النيتروجينية التي يتم من خلالها تحدِّيد كيفية ترجمة النيوكليوتيدات إلى أحماض أمينية محدَّدة،
كما تنصُّ الشفرة الوراثية على أن دور ثلاث نيوكليوتيدات، أو الكودون، في تحدِّيد نوع الحمض الأميني المُشارِك في بناء البروتين وتكوينه.
شاهد أيضا : بحث عن الرخويات اول ثانوي
ماهي الشيفرة الوراثية وخصائصها
تنقسم الشفرة الوراثية إلى مجموعات، حيث تتألف كل مجموعة منها من ثلاثة قواعدي نيتروجينية، حيث أن الشفرة الوراثية معقدة ولكنها غير متداخلة، هنا نوضح لكم ما هي خصائص الشفرة الوراثية :
- تتشابه الشفرة الوراثية بين جميع المخلوقات الحية على وجه الأرض.
- قد يكون للحمض الأميني الواحد عدة شفرات وراثية.
- يتمتع كل حمض أميني بوجود شفرة جينية خاصة له، بحيث لا تتشابه مع غيرها من الأحماض الأمينية.
- تتميز الشفرة الوراثية بالوضوح.
- الشفرة الوراثية معقدة وغير متداخلة نظراً لتجزئتها إلى مجموعة من القواعد النيتروجينية الثلاثة.
- بعض الشفرات الوراثية تعرف باسم شفرات التوقف، تتميز بأنها لا ترمز لأي حمض أميني.
شاهد أيضا : خصائص مرحلة المراهقة ودور التربية في تخطيها بأمان
مكونات الحمض النووي
إن الحمض النووي الموجود في أنوية الخلايا الحية في أجسام المخلوقات الحية كافة، يوجد بنوعان هما : الحمض النووي الرايبوزي RNA، وكذلك الحمض النووي الرايبوزي منقوص الأكسجين DNA، أما مكونات الحمض النووي تكون على النحو التالي :
- يتكون كل من الحمض النووي DNA أو RNA من وحدات بنائية تسمى نيوكليوتيدات.
- أما النيوكليوتيدة تتألف من ثلاثة أجزاء أساسية هي : مجموعة فوسفات، سكر خماسي، قاعدة نيتروجينية.
- ولكن السكر الخماسي يكون كامل الاكسجين في الـ RNA، بينما في الـ DNA يكون السكر الخماسي الرايبوزي منقوص الاكسجين.
- بينما تتشابه مجموعة الفوسفات في كل من الحمض النووي الرايبوزي، والحمض النووي الرايبوزي منقوص الأكسجين.
أنواع القواعد النيتروجينية
إن القاعدة النيتروجينية جزء من تركيب الأحماض النووية الرايبوزية بنوعيها : كاملة الأكسجين أو منقوصة الأكسجين، وتوجد خمسة أنواع من القواعد النيتروجينية، فيما يلي نذكر لكم أنواع القواعد النيتروجينية :
- الجوانين ثنائية الحلقة، ويرمز لقاعدة الجوانين بالرمز G، ترتبط مع السايتوسين بثلاث روابط هيدروجينية.
- الادينين ثنائية الحلقة، ويرمز لقاعدة الادينين بالرمز A، وترتبط مع الثايمين برابطتين هيدروجينيتين.
- اليوراسيل احاديه الحلقة، ويرمز لقاعدة اليوراسيل بالرمز U.
- الثايمين احاديه الحلقة، ويرمز لقاعدة الثايمين بالرمز T ترتبط مع الادينين برابطتين هيدروجينيتين.
- السايتوسين احاديه الحلقة، ويرمز لقاعدة السايتوسين بالرمز C، ترتبط مع الجوانين بثلاث روابط هيدروجينية.
شاهد أيضا : أسئلة ثقافية في الأحياء وأجوبتها
لماذا الشيفرة الوراثية ثلاثية
لماذا الشفرة الوراثية ثلاثية ؟ أحد الأسئلة الشائعة في علم الأحياء، وتحديداً في مجال الوراثة إذ يتربط بالشفرة الوراثية المحمولة على الكروموسومات داخل نواة الخلية الحية :
- تعتبر الشفرة الوراثية ثلاثية القواعد حسب علم الجينات.
- حيث تكون ثلاثة قواعد نووية متتابعة داخل الحمض النووي الواحد.
- عندما تتابع ثلاثة قواعد نووية تمثل في هذه الحالة أصغر وحدة من الشفرات الجينية، يطلق عليها اسم كودون.
- قد تكون ثلاثية القواعد كودون بدء من أجل تشفير مقطع من حمض نووي أو كودون ختامي، وذلك بهدف وقف وإنهاء عملية التشفير.
ما هي اهميه ترجمه الشفرات في الDNA
بعد توضيح ماهي الشيفرة الوراثية وخصائصها، لابد من الإشارة والتعريج على اهمية ترجمه الشفرات في الDNA، لمعرفة تأثيرها على عمل الخلية الحية والقيام بالأنشطة الحيوية المختلفة، ويتضح ذلك فيما يلي :
- يطلق مصطلح الترجمة على عملية صناعة البروتينات داخل الكائنات الحية.
- نظراً لاعتمادها بشكل أساسي على تحويل الشفرة الوراثية المكتوبة إلى سلاسل من الأحماض الأمينية، يطلق عليها سلاسل ببتيدية.
- وذلك عن طريق تسلسل القواعد الوراثية الأربعة في شريط المادة الوراثية الــDNA .
- علاوة على ذلك، يتألف البروتين الناتج من 100 -1000 حمض أميني.
كيف تم اكتشاف الشيفرة الوراثية
كيف تم اكتشاف الشفرة الوراثية ؟ يعود الفضل في فك الشفرة الوراثية إلى كل من : مارشال جورج نيرنبرج، هار غوبند خورانا، فيليب ليدر وذلك خلال سنة 1966م، حيث تم ذلك من خلال :
- استخدام تجارب مبلمر RNA المتجانس والمبلمر المغاير.
- وهذا ساهم في اكتشاف الأحماض النووية الريبية الثلاثة التي تمت ترجمتها إلى أحماض أمينية.
- وقد تم ذلك في خلايا فطر الخميرة.
كيفية قراءة جدول الشفيرة الوراثية
يتساءل البعض من دارسي علم الأحياء وتحديداً علم الوراثية على التعرف حول كيفية قراءة جدول الشفرة الوراثية، والطريقة التي يمكن قراءتها من خلالها،
- يتم البدء بقراءة جدول الشفرة الوراثية من الجانب الأيسر من القاعدة الثلاثية باعتباره الأول والثاني والثالث.
- أما كود UUU يتوافق مع حمض أميني فينيل ألانين (Phe) في الزاوية اليسرى العليا.
- بينما يتوافق الحمض الأميني المفرد مع عدة أكواد (في المتوسط 3) (على سبيل المثال ، UUU و UUC for Phe) ، وهذا ما يطلق عليه التنكس.
ماهي الشيفرة الوراثية وخصائصها، تتعدد سمات وخصائص الشفرة الوراثية كما تتعدد مكوناتها، وأنواع القواعد النيتروجينية المكونة لها.