ما هو الحمض النووي؟

هيكل الحمض النووي وشكله

الحمض النووي، المعروف أيضًا باسم حمض الديوكسي ريبونوكلييك، هو جزيء، وهو عبارة عن مجموعة من الذرات ملتصقة ببعضها البعض. وفي حالة الحمض النووي، يتم دمج هذه الذرات لتكوين شكل سلم حلزوني طويل. ويمكننا أن نرى الصورة هنا بوضوح لنتعرف على شكل الحمض النووي.

إذا سبق لك أن درست علم الأحياء، فمن المحتمل أنك سمعت أن الحمض النووي يعمل كمخطط أو وصفة للكائن الحي. كيف بحق السماء يمكن أن يكون مجرد جزيء بمثابة مخطط لشيء معقد ورائع مثل الشجرة والكلب والبشر؟ هذا مذهل حقًا.

الحمض النووي هو أحد أدلة التعليمات النهائية. إنه أكثر تعقيدًا من أي كتاب إرشادي استخدمته على الإطلاق. دليل التعليمات بأكمله مكتوب بالكود. إذا نظرت إلى التركيب الكيميائي للحمض النووي عن كثب، فسوف تظهر لك أربع وحدات بناء رئيسية. ونسمي هذه القواعد النيتروجينية: الأدينين (A)، والثايمين (T)، والجوانين (G)، والسيتوزين (C). يتضمن الحمض النووي أيضًا السكريات ومجموعات الفوسفات (المصنوعة من الفوسفور والأكسجين). هذه تشكل العمود الفقري للفوسفات-ديوكسيريبوز.

إذا كنت تفكر في بنية الحمض النووي على أنها سلم، فإن درجات السلم مصنوعة من القواعد النيتروجينية. تتزاوج هذه القواعد لتكوين كل خطوة من خطوات السلم. كما أنهم يتزاوجون فقط بطريقة معينة. (أ) يقترن دائمًا بـ (T) و (G) يقترن دائمًا بـ (C). وهذا مهم جدًا عندما يحين وقت نسخ الحمض النووي بالكامل أو جزء منه.

لذا، للإجابة على السؤال، ما هو الحمض النووي؟ الحمض النووي هو مخطط جزيئي لكائن حي. يقوم الحمض النووي بتكوين الحمض النووي الريبي (RNA)، وينتج الحمض النووي الريبي (RNA) البروتين، وتستمر البروتينات في تكوين الحياة. هذه العملية برمتها معقدة ومتطورة وساحرة وتعتمد بالكامل على الكيمياء التي يمكن دراستها وفهمها.

كيفية فصل جزء الحمض النووي؟

كما قلنا أن الحمض النووي يمكن دراسته وفهمه، ولكن كيف يمكننا القيام بذلك؟ يتعلم العلماء ويبحثون ويستكشفونها. يستخدم الناس الرحلان الكهربائي الهلامي لفصل الحمض النووي لإجراء مزيد من الأبحاث. الفصل الكهربائي الهلامي هو تقنية تستخدم لفصل أجزاء الحمض النووي (أو الجزيئات الكبيرة الأخرى، مثل الحمض النووي الريبي والبروتينات) بناءً على حجمها وشحنتها. يتضمن الرحلان الكهربائي تمرير تيار عبر مادة هلامية تحتوي على الجزيئات محل الاهتمام. بناءً على حجمها وشحنتها، ستنتقل الجزيئات عبر الجل في اتجاهات مختلفة أو بسرعات مختلفة، مما يسمح لها بالانفصال عن بعضها البعض. باستخدام الرحلان الكهربائي، يمكننا معرفة عدد أجزاء الحمض النووي المختلفة الموجودة في العينة ومدى حجمها بالنسبة لبعضها البعض.

إذا كنت ترغب في القيام بالرحلان الكهربي الهلامي، فأنت بحاجة أولاً إلى المعدات التجريبية ذات الصلة، وخلية الرحلان الكهربي (الخزان/الغرفة) ومصدر الطاقة الخاص بها. الصورة التالية توضح نموذج الخلية الكهربية الأفقية (الخزان/الحجرة).ديكب-31DNونموذج إمدادات الطاقةدي واي-6 دمن شركة Beijing Liuyi Biotechnology Co., Ltd للرحلان الكهربائي لهلام الحمض النووي.

يتضمن الفصل الكهربائي للهلام هلامًا، وهو نوع من المواد الشبيهة بالجيلو. غالبًا ما يتم استخدام المواد الهلامية لفصل الحمض النووي agarose، والذي يأتي على شكل رقائق مسحوقة جافة. عندما يتم تسخين الاغاروز في محلول عازل (ماء به بعض الأملاح) وتركه ليبرد، سيشكل هلامًا صلبًا اسفنجيًا قليلاً. على المستوى الجزيئي، يكون الجل عبارة عن مصفوفة من جزيئات الاغاروز التي ترتبط ببعضها البعض بواسطة روابط هيدروجينية وتشكل مسام صغيرة.

الصورة من أكاديمية خان

بعد تحضير الجل، ضع الجل في جسم خزان خلية الرحلان الكهربائي، ثم اسكب المحلول المنظم في الخزان المنظم حتى يتم غمر الجل. ثم يتم تحميل عينات الحمض النووي في آبار (فجوات) في أحد طرفي الجل، ويتم تطبيق تيار كهربائي لسحبها عبر الجل. شظايا الحمض النووي مشحونة سلبا، لذلك تتحرك نحو القطب الموجب. ونظرًا لأن جميع أجزاء الحمض النووي لها نفس الكمية من الشحنة لكل كتلة، فإن الأجزاء الصغيرة تتحرك عبر الهلام بشكل أسرع من الأجزاء الكبيرة. بعد إجراء الترحيل الكهربائي للهلام، تم فصل شظايا الحمض النووي؛ ويمكن للباحثين فحص الجل ومعرفة أحجام الأشرطة الموجودة عليه. عندما يتم تلوين هلام بصبغة ربط الحمض النووي ووضعه تحت ضوء الأشعة فوق البنفسجية، سوف تتوهج أجزاء الحمض النووي، مما يسمح لنا برؤية الحمض النووي الموجود في مواقع مختلفة على طول الجل.

باستثناء خلايا الرحلان الكهربي (الخزانات/الغرف) وإمدادات الطاقة، توفر شركة Beijing Liuyi Biotechnology Co., Ltd أيضًا جهاز نقل الأشعة فوق البنفسجية، والذي يمكنه مراقبة والتقاط الصور لهلام الرحلان الكهربي للبروتين والحمض النووي. النموذجWD-9403Bهو جهاز محمول للأشعة فوق البنفسجية لمراقبة هلام التحليل الكهربي للحمض النووي. النموذجWD-9403Fيمكنه المراقبة والتقاط الصور لكل من البروتين وهلام الحمض النووي.