up
Search      menu
پزشکی و دامپزشکی :: مقاله DNA PDF
QR code - DNA

DNA

ساختمان DNA

DNA يا دزاکسي ريبونوکلئيک اسيد يکي از ماکرومولکولهاي سلولي است که حامل اطلاعات وراثتي بوده و طي همانند سازي ژنتيکي از يک نسل به نسل بعد منتقل مي شود. و در داخل سلول از روي آن RNA و پروتئين ساخته مي شود.
● مقدمه
کشف ماده اي که بعدها DNA نام گرفت در سال ۱۸۶۹ بوسيله فرديک ميشر انجام شد. اين دانشمند هنگام مطالعه بر روي گويچه هاي سفيد خون ، هسته سلولها را استخراج کرد و سپس بر روي آن محلول قليايي ريخت. حاصل اين آزمايش ، رسوب لزجي بود که بررسيهاي شيميايي آن نشان داد، ترکيبي از کربن ، هيدروژن ، اکسيژن ، نيتروژن و درصد بالايي از فسفر مي باشد. ميشر اين ماده را نوکلئين ناميد. زماني که ماهيت اسيدي اين ماده مشخص گرديد، نام آن به اسيد دزاکسي ريبونوکلئيک تغيير يافت.
● ساختمان رشته اي DNA
سرعت پيشرفت تعيين ساختمان DNA بسيار کند بوده است. در سال ۱۹۳۰ کاسل و لوين دريافتند که نوکلئين در واقع اسيد دزوکسي ريبونوکلئيک است. برسيهاي شيميايي آن مشخص کرد که زير واحد تکرار شونده اصلي DNA ، نوکلئوتيد مي باشد که از سه قسمت تشکل شده است. يک قند پنتوز (۲&#۶۱۴۴۹; دزوکسي D ريبوز) ، يک گروه ۵ فسفات و از يکي چهار باز آلي نيتروژن دار حلقوي آدنين (A) ، گوانين (G) ، سيتوزين (C) و تيمين (T) تشکيل شده است.
از اين چهار باز دو باز آدنين و گوانين از بازهاي پوريني و دو باز سيتوزين و تيمين از بازهاي پيريميديني مي باشند.
به مجموعه قند و باز آلي نوکلئوزيد گفته مي شود. گروه فسفات مي تواند به کربن۳ و يا۵ متصل شود. به مجموع نوکلئوزيد و گروه فسفات متصل به آن نوکلئوتيد مي گويند. با توجه به اينکه يون فسفات مي تواند هم به کربن ۳ و هم به کربن۵ متصل شود.
پس دو نوکلئوتيد از طريق يک پيوند فسفودي استر بهم متصل مي شوند. به اين صورت که گروه هيدروکسيل يک نوکلئوتيد با گروه فسفات نوکلئوتيد ديگر واکنش داده و پيوند فسفودي استر را بوجود مي آورد. از آنجايي که پيوند فسفودي استر ، کربنهاي۳ و۵دو قند مجاور را بهم متصل مي کند، اين پيوند را پيوند۵ ۳فسفودي استر نيز مي نامند. يک زنجيره در اثر اتصال پشت سر هم تعدادي۲ دزوکسي ريبونوکلئوتيد بوسيله پيوندهاي دزوکسي ريبونوکلئوتيد تشکيل مي شود.
تمامي نوکلئوتيدها در يک زنجيره پلي نوکلئوتيدي داراي جهت يکسان مي باشند.
به اين صورت که نوکلئوتيد انتهايي در يک سمت زنجيره داراي يک گروه۵ آزاد و نوکلئوتيد انتهايي در سمت ديگر زنجيره داراي يک گروه۳ آزاد مي باشد. بنابراين زنجيره پلي نوکلئوتيدي داراي جهت بوده و اين جهت را به صورت۵ >۳ نشان مي دهند. بنابراين اگر در نوکلئوتيد ابتدايي کربن۵ در بالاي حلقه پنتوز و کربن۳در زير آن باشد، در تمامي نوکلئوتيدهاي بعدي زنجيره کربن ۵ در بالاي حلقه پنتوز جاي خواهد داشت.
● نتايج حاصل تا سال ۱۹۵۰
DNA يک پليمر رشته اي متشکل از واحدهاي۲دزوکسي اسيد ريبونوکلئيک مي باشد که بوسيله پيوندهاي فسفودي استر۵ ۳ به هم متصل شده اند.
DNA حاوي چهار زير واحد dc و dG و dT و dA مي باشد.
مقادير متوالي dT و dA با يکديگر و dc و dG نيز با يکديگر مساوي مي باشند.
● مارپيچ دو رشته اي DNA
در سال ۱۹۵۳ در ساختمان سه بعدي DNA ، بوسيله واتسون و کريک کشف شد. واتسون و کريک با استفاده از مطالعات تفرق اشعه ايکس ، رشته هاي DNA که بوسيله فرانکلين و ويلکينز تهيه شده بود و همچنين ساختن مدلها و استنباطهاي مشخصي ، مدل فضايي خود را ارائه دادند و در سال ۱۹۶۲ واتسون و کريک و ويلکينز به خاطر اهميت کشف ساختمان DNA به صورت مشترک جايزه نوبل دريافت کردند.
مدل پيشنهادي آنان چنين بود. DNA يک مارپيچ دو رشته اي است که رشته هاي آن به دور يک محور مرکزي ، معمولا به صورت راست گرد پيچ مي خورند. طبق مدل واتسون و کريک ، ستونهاي قند فسفات همانند نرده هاي پلکان به دو قسمت خارجي بازهاي آلي پيچيده و به اين ترتيب در معرض محيط آبکي داخل سلول هستند و بازهاي آلي که خاصيت آبگريزي دارند، در داخل مارپيچ قرار مي گيرند. هنگام تشکيل مارپيچ رشته ها به صورت موازي متقابل قرار مي گيرند.
يعني اگر جهت يک رشته۳< ۵ باشد، رشته ديگر ۵< ۳ خواهد بود. پيوندهاي هيدروژني بين آدنين از يک رشته با باز تيمين رشته مقابل و باز گوانين يک رشته با سيتوزين رشته مقابل بوجود مي آيند. گر چه از نظر اندازه هر باز پوريني مي تواند در مقابل يک باز پيريميدين قرار بگيرد. ولي به دليل وجود گروههاي شيميايي روي بازهاي G و C و T و A پيوندهاي هيدروژني مناسب فقط بين C G و T A برقرار مي شود و ايجاد پيوند بين T G و C A ممکن نيست.
● واکنشهاي توتومريزاسيون
اتم هيدروژن در بازهاي آلي مي تواند روي اتمهاي نيتروژن و يا اکسيژن حلقه جابجا شود. اين تغيير موقعيت هيدروژن روي حلقه باز را توتومريزاسيون مي گويند. توتومريزاسيون در بازهاي آدنين سيتوزين باعث تبديل فرم آميني به فرم ايمني و در مورد بازهاي تيمين و گوانين باعث تبديل فرم کتوني به فرم انولي مي شود.
در شرايط فيزيولوژيکي ثابت تعادل واکنش توتومريزاسيون بيشتر به سمت اشکال آميني و کتوني مي باشد. اين حالت پايدار پروتوني ، الگوي تشکل پيوندهاي هيدروژني بين بازها را تعيين مي نمايد، بطوري که بازهاي T و A با تشکيل دو پيوند هيدروژني و بازهاي G و C با سه پيوند هيدروژني با هم جفت مي شوند. C و A و همچنين T و G نمي توانند با هم جفت شوند.
زيرا در اين بازها اتمهاي هيدروژن هر دو در يک موقعيت قرار دارند و امکان ايجاد پيوند هيدروژني وجود ندارد. به دليل اينکه در رشته هاي DNA همواره باز A مقابل T و باز G مقابل C قرار دارد، اين دو رشته را مکمل مي نامند. بنابراين توالي موجود در يک رشته DNA ، توالي رشته مقابل را تعيين مي کند. مکمل بودن دو رشته DNA ، اساس عمل همانند سازي DNA است.

مقدمه کشف ماده‌اي که بعدها DNA نام گرفت در سال 1869 بوسيله فرديک ميشر انجام شد. اين دانشمند هنگام مطالعه بر روي گويچه‌هاي سفيد خون ، هسته سلولها را اس ...

اطلاعات اوليه فوتوني پرانرژي که به يک سيستم جذب کننده وارد مي‌شود، در يک تک مرحله به مولکولهاي زيستي مهم ، آسيب ناشي از يونش وارد نمي‌آورد. در هر حالت ...

انگشت نگاري DNA يا (DNA finger prining) ، روشي است براي تعيين هويت که مي تواند قويتر از هر روش تعيين هويت ديگر باشد. اين روش بر اساس روشهاي فن آوري DN ...

به ساخته شدن RNA از روي DNA با كمك آنزيم RNA پلي مراز، رونويسي گويند كه اولين قدم براي ساخت پروتئين هاست. به عبارت دقيق تر رونويسي فرايندي است كه ضمن ...

بازيافت DNA با اهداف متفاوت ژنتيکي صورت مي گيرد که يکي از اين اهداف توالي يابي DNA مي باشد. لذا ضرورت دارد که مراحل بازيافت DNA براي هر گونه گياهي بهي ...

مسئله اصلي در بررسي يک ژن خاص مشکل هدف گيري آن در يک ژنوم پيچيده که ممکن است بيش از صد هزار ژن داشته باشد است. بسياري از روشها در ژنتيک ملکولي به اين ...

● بهبودي از يك عفونت لپتوسپيرايي به موارد زير وابسته است : ▪ ميزان آسيبهاي وارد شده به بافتها ▪ پاسخ ايمني بدن ▪ قابليت بافتها براي ترميم و بازگشت به ...

جهش ژني عبارتست از تغييراتي که در رشته DNA ياخته بوجود مي آيد و به نسلهاي بعدي قابل انتقال است و منجر به ظهور يا ناپديد شدن يک يا چند صفت در موجود زند ...

دانلود نسخه PDF - DNA