10 حقائق عن DNA لم تكن تعرفها من قبل
ما هو الحمض النووي الدي ان اي؟ ربما سمعت هذا المصطلح في العديد من برامج التحقيقات الجنائية، والرسوم المتحركة، ولكن هل تفهم ما يعنيه هذا المصطلح بالضبط؟
إن الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين (DNA)، هو المادة الوراثية للخلية، ويحتوي على تعليمات للتطور والنمو والتكاثر، كما ينتقل الحمض النووي من جيل إلى جيل في البشر، والعديد من الكائنات الحية الأخرى.
ما هو مفهوم ال DNA؟
حمض DNA هو اختصار ل deoxyribonucleic acid (حمض الديوكسي ريبونوكلييك)، إنه اسم طويل، أليس كذلك؟ ويُعرف الحمض النووي الدي ان اي، على أنه مادة حلزونية مزدوجة السلسلة، مكونة من نيوكليوتيدات، تحمل المعلومات الوراثية، التي تُورث عند انقسام الخلايا.
وإليك شرحًا مفصلًا:
- لماذا يبدو الناس، ويتصرفون مثل البشر؟ ولماذا تبدو القطط، وتتصرف مثل القطط؟ ولماذا تبدو الضفادع، وتتصرف مثل الضفادع؟
- وذلك؛ بسبب أن لكل منا لديه ما يسمى بالحمض النووي، في كل خلية من خلاياه، هذه هي المعلومات الوراثية، التي نحصل عليها من والدينا، ونصفها من أمهاتنا، ونصفها الآخر من آبائنا. وفي كل مرة تنقسم فيها إحدى خلايانا، تنتقل هذه المعلومات إلى الخلايا الجديدة، للتأكد من أن الخلايا الجديدة تبدو وتتصرف مثل الخلايا الأصلية.
- قد يبدو الدي ان اي معقدًا للغاية، لكنه في الحقيقة بسيط للغاية. فهو عبارة عن نمط مكون من 4 أشكال مختلفة، أو أبجدية مكونة من 4 أحرف فقط، وكل جانب من جوانب الحلزون المزدوج، عبارة عن سلسلة طويلة من هذه الأشكال، أو الحروف في نمط محدد. كل شكل من هذه الأشكال هو نوكليوتيد.
- ويتكون النوكليوتيد من سكر وفوسفات على السطح الخارجي، وفي المنتصف يحتوي على قواعد نيتروجينية، إما البيورين أو البيريميدين، كما تتزاوج قواعد البيورين مع البيريميدين، وترتبط ببعضها البعض بروابط هيدروجينية.
أين يوجد الحمض النووي في جسم الإنسان؟
- يوجد الدي ان اي في كل خلية تقريبًا من خلايا جسم الإنسان، كما يوجد الحمض النووي في الغالب داخل الكروموسومات في النواة، ولكن يُوجد بعض الحمض النووي أيضًا في الميتوكوندريا. تتكون الكروموسومات من الحمض النووي الملتف حول الهستونات (البروتينات القلوية)، وذلك في حالة أنه لم يُمد، وبالتالي فإن الحمض النووي سيبلغ طوله حوالي 2 متر.
- ولأن الحمض النووي للإنسان لا بد وأن يكون متماثلاً تماماً في جميع خلايا الجسم، فإن الحمض النووي يتمتع بالقدرة المذهلة على صنع نسخ من نفسه. وبهذه الطريقة يخزن المعلومات الوراثية، ويضمن أنه عندما تنقسم الخلية، فإن الخلايا الجديدة تحتوي على نسخ طبق الأصل من الحمض النووي للخلية الأصلية.
ما هي وظيفة ال DNA؟
الحمض النووي هو ما يجعلك مميزًا وحيويًا وفعّالًا، وبدون الحمض النووي لن تكون موجودًا. كل ما لديك، الشيء الذي تعتبره أفضل سمة فيك لن يكون موجودًا بدون الحمض النووي.
الدي ان اي يوجه وظيفة الخلية، إذا لم يكن هناك حمض نووي، فلن يحدث انقسام الخلايا، وبالتالي لن يحدث التمايز، وهذا يعني أنك لن تكون موجودًا، ولن يكون حيوانك الأليف موجودًا.
وعلى الرغم من أن الحمض النووي ليس المسؤول الوحيد عن الحياة كما نعرفه، إلا أنه لا يزال يمكن القول، إنه العامل الأكثر أهمية.
ويُعد الحمض النووي مهمًا لأسباب عديدة كثيرة في الواقع؛ لدرجة أننا لا نستطيع سردها جميعًا، وعلى سبيل المثال؛ لا الحصر، فهو مهم في:
- عملية التضاعف: نقل المعلومات الوراثية من خلية إلى بناتها، ومن جيل إلى جيل، وتوزيع الدي ان اي بالتساوي في أثناء انقسام الخلية.
- الطفرات: التغيرات التي تحدث في تسلسلات الحمض النووي.
- مجالات علم الأنساب.
- بصمة الحمض النووي.
- علم الطب الشرعي.
- العلاج الجيني.
- الأيض الخلوي.
- علم الفيروسات.
- الزراعة.
- النسخ.
كيف يتم تحليل الدي ان اي؟
يُعد تحليل DNA من التحاليل الهامة، في كشف هوية الأشخاص المجهولين، إذ يُعتمد عليه في التحقيقات الجنائية، والكشف عن هوية المجرم، وأيضًا هو تحليل يُبين النسب.
نوع العينة المستخدمة في تحليل الدي ان اي:
- تشمل المواد البيولوجية المستخدمة لتحديد ملف الحمض النووي: الدم والسائل المنوي واللعاب، والبول والبراز والشعر، والأسنان والعظام والأنسجة والخلايا.
طريقة تحليل DNA
تخضع معظم عينات الدي ان اي المرسلة إلى المختبر، للعملية التالية:
- الاستخلاص: هو عملية تحرير الحمض النووي من الخلية.
- القياس الكمي: هو عملية تحديد كمية الحمض النووي التي لديك.
- التضخيم: هو عملية إنتاج نسخ متعددة من الحمض النووي، من أجل تحديد خصائصه.
- الفصل: هو عملية فصل منتج الحمض النووي المضخم، للسماح بالتعرف عليه لاحقًا.
- التحليل والتفسير: هي عملية مقارنة عينات أدلة الحمض النووي كميًا ونوعيًا بملفات تعريف الحمض النووي المعروفة.
- ضمان الجودة: هو عملية مراجعة تقارير المحللين للتأكد من دقتها الفنية.
ماذا يكشف تحليل دي ان اي؟
يكشف عن:
- العلاقة، وبصمات الأصابع الجينية، والكشف عن السوائل البيولوجية، ودراسات الأنساب، واختبارات الحمض النووي للأفراد المتأثرين بالتبني غير النظامي، أو اختطاف الأطفال حديثي الولادة.
كما تعتمد فكرة تحليل الدي ان اي على:
- تحليل الحمض النووي للميتوكوندريا، والذي يشير إلى ما إذا كان هناك قرابة بين فردين أو أكثر من خلال الخط الأمومي؟ إذ تُورث الميتوكوندريا، ومن ثم الحمض النووي للميتوكوندريا، من الأم البيولوجية، وبالتالي، فإن الأم وجميع ذريتها سيكون لديهم نفس النمط الوراثي للحمض النووي للميتوكوندريا.
- وبفضل هذه الدراسة، يُمكن تحديد ما إذا كان فردان ينتميان إلى نفس السلالة الأمومية. ومع ذلك، نظرًا لأن النمط الوراثي هو نفسه في جميع أنحاء السلالة الأمومية، فمن غير الممكن تحديد العلاقة المحددة بين الأفراد، مما يعني أنه لا يمكن تحديد ما إذا كانوا، على سبيل المثال، خالة أم-ابن أخ/ابنة أخت أو جدة أم- حفيدة.
أسباب تلف الحمض النووي
هناك عدة أسباب ينتج عنها تلف في الدي ان اي، مثل:
- الإجهاد التأكسدي، والذي يُعرَّف بأنه اختلال التوازن بين قدرة الكائن الحي على إزالة السموم من الوسائط التفاعلية وكمية أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS) التي يواجهها.
- الأشعة فوق البنفسجية، وأنواع أخرى من الإشعاع، من الممكن أن تلحق الضرر بالحمض النووي، في شكل كسر في خيوط الحمض النووي.
- التعرض للهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات ( PAHs )، وهي ملوثات جوية قوية، ومنتشرة ترتبط عادةً؛ بالنفط والفحم ودخان السجائر وأبخرة عوادم السيارات.
الخلاصة
يُعرف الحمض النووي الدي ان اي، على أنه مادة حلزونية مزدوجة السلسلة، مكونة من نيوكليوتيدات، تحمل المعلومات الوراثية، التي تُورث عند انقسام الخلايا. كما أنه يوجه وظيفة الخلية، إذا لم يكن هناك حمض نووي، فلن يحدث انقسام الخلايا، وبالتالي لن يحدث التمايز، وهذا يعني أنك لن تكون موجودًا، ولن يكون حيوانك الأليف موجودًا.
وعلى الرغم من أن الحمض النووي ليس المسؤول الوحيد عن الحياة كما نعرفه، إلا أنه لا يزال يمكن القول، إنه العامل الأكثر أهمية.
ويوجد DNA في كل خلية تقريبًا من خلايا جسم الإنسان، كما يوجد الحمض النووي في الغالب داخل الكروموسومات في النواة، ولكن يُوجد بعض الحمض النووي أيضًا في الميتوكوندريا.
