المعلومات الوراثية للخلية
تحتوي معظم المعلومات الوراثية للخلية في نواة الخلية، حيث يتم تخزين المعلومات الوراثية في جزيء يعرف باسم الحمض النووي.
الحمض النووي
الحمض النووي هو جزيء طويل ومزدوج السلسلة يحمل الشفرة الجينية للخلية. يتكون الحمض النووي من سلسلة من النيوكليوتيدات، أي الوحدات الأساسية التي تشكل الحمض النووي، ويوجد أربعة أنواع مختلفة من النيوكليوتيدات، وهي: أدينين (A)، وثايمين (T)، وغوانين (G)، وسيتوزين (C).
يتم ترتيب النيوكليوتيدات في سلسلة محددة تحدد الشفرة الجينية. تحتوي الشفرة الجينية على التعليمات اللازمة لبناء جميع البروتينات في الخلية.
يُطلق على ترتيب النيوكليوتيدات في جزيء الحمض النووي تسلسل الحمض النووي. تسلسل الحمض النووي فريد لكل خلية وهو ما يحدد هوية الفرد.
نسخ الحمض النووي
عندما تنقسم الخلية، يجب نسخ الحمض النووي حتى يتلقى كل خلية جديدة نسخة من الشفرة الجينية.
يتم نسخ الحمض النووي بواسطة أنزيم يسمى بوليميراز الحمض النووي. يقرأ بوليميراز الحمض النووي تسلسل الحمض النووي ويخلق نسخة تكميلية.
النسخة التكميلية من الحمض النووي تُسمى الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين (mRNA). ينتقل mRNA من النواة إلى السيتوبلازم حيث يتم استخدامه لإنشاء بروتينات.
ترجمة الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين
تُترجم جزيئات الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين بواسطة الريبوسومات وهي هياكل خلوية صغيرة توجد في السيتوبلازم.
يقرأ الريبوسوم تسلسل جزيئات الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين ويترجمها إلى تسلسل من الأحماض الأمينية. الأحماض الأمينية هي اللبنات الأساسية للبروتينات.
يتم تجميع الأحماض الأمينية معًا لإنشاء بروتينات. البروتينات ضرورية لجميع وظائف الخلية.
أنواع المعلومات الوراثية
بالإضافة إلى المعلومات الوراثية المخزنة في الحمض النووي، تحتوي الخلية أيضًا على معلومات وراثية مخزنة في الميتوكوندريا والبلاستيدات الخضراء.
الميتوكوندريا هي عضيات خلوية تنتج الطاقة للخلية. تحتوي الميتوكوندريا على الحمض النووي الخاص بها الذي يُسمى الحمض النووي للميتوكوندريا (mtDNA). يُورث الحمض النووي للميتوكوندريا من الأم إلى الطفل.
البلاستيدات الخضراء هي عضيات خلوية تقوم بعملية التمثيل الضوئي. تحتوي البلاستيدات الخضراء على الحمض النووي الخاص بها والذي يُسمى الحمض النووي البلاستيدي (cpDNA). يُورث الحمض النووي البلاستيدي من كلا الوالدين.
المعلومات الوراثية والمرض
يمكن أن تؤدي التغييرات في المعلومات الوراثية للخلية إلى المرض.
الطفرة هي تغيير في تسلسل الحمض النووي. يمكن أن تؤدي الطفرات إلى تغييرات في تسلسل الأحماض الأمينية للبروتين، مما قد يؤدي إلى عدم وظيفة البروتين.
يمكن أن تؤدي الطفرات في جينات معينة إلى أمراض وراثية. الأمراض الوراثية هي أمراض تنتقل من جيل إلى جيل.
الخلاصة
تحتوي معظم المعلومات الوراثية للخلية في نواة الخلية. يتم تخزين المعلومات الوراثية في جزيء يعرف باسم الحمض النووي. عندما تنقسم الخلية، يجب نسخ الحمض النووي حتى يتلقى كل خلية جديدة نسخة من الشفرة الجينية. تُترجم جزيئات الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين بواسطة الريبوسومات لإنشاء بروتينات. بالإضافة إلى المعلومات الوراثية المخزنة في الحمض النووي، تحتوي الخلية أيضًا على معلومات وراثية مخزنة في الميتوكوندريا والبلاستيدات الخضراء. يمكن أن تؤدي التغييرات في المعلومات الوراثية للخلية إلى المرض.