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

DNA

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 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 مي‌باشد. ميشر اين ماده را نوکلئين ناميد. زماني که ماهيت اسيدي اين ماده مشخص گرديد، نام آن به اسيد دزاکسي ريبونوکلئيک تغيير يافت.
img/daneshnameh_up/7/7b/b.Gen.4.gif
ساختمان رشته‌اي DNA
سرعت پيشرفت تعيين ساختمان DNA بسيار کند بوده است. در سال 1930 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 مي‌باشد که از سه قسمت تشکل شده است. يک قند پنتوز (2 - دزوکسي D- ريبوز) ، يک گروه 5-فسفات و از يکي چهار باز آلي نيتروژن‌دار 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 مي‌باشند. به مجموعه قند و باز آلي نوکلئوزيد گفته مي‌شود. گروه فسفات مي‌تواند به کربن3 و يا5 متصل شود. به مجموع نوکلئوزيد و گروه فسفات متصل به آن نوکلئوتيد مي‌گويند. با توجه به اينکه يون فسفات مي‌تواند هم به کربن 3 و هم به کربن5 متصل شود.
پس دو نوکلئوتيد از طريق يک پيوند فسفودي استر بهم متصل مي‌شوند. به اين صورت که گروه هيدروکسيل يک نوکلئوتيد با گروه فسفات نوکلئوتيد ديگر واکنش داده و پيوند فسفودي استر را بوجود مي‌آورد. از آنجايي که پيوند فسفودي استر ، کربنهاي3 و5 دو قند مجاور را بهم متصل مي‌کند، اين پيوند را پيوند5 -3 فسفودي استر نيز مي‌نامند. يک زنجيره در اثر اتصال پشت سر هم تعدادي2 -دزوکسي ريبونوکلئوتيد بوسيله پيوندهاي دزوکسي ريبونوکلئوتيد تشکيل مي‌شود.
تمامي نوکلئوتيدها در يک زنجيره پلي نوکلئوتيدي داراي جهت يکسان مي‌باشند. به اين صورت که نوکلئوتيد انتهايي در يک سمت زنجيره داراي يک گروه5 آزاد و نوکلئوتيد انتهايي در سمت ديگر زنجيره داراي يک گروه3 آزاد مي‌باشد. بنابراين زنجيره پلي نوکلئوتيدي داراي جهت بوده و اين جهت را به صورت5 --->3 نشان مي‌دهند. بنابراين اگر در نوکلئوتيد ابتدايي کربن5 در بالاي حلقه پنتوز و کربن3 در زير آن باشد، در تمامي نوکلئوتيدهاي بعدي زنجيره کربن 5 در بالاي حلقه پنتوز جاي خواهد داشت.
نتايج حاصل تا سال 1950
DNA يک پليمر رشته‌اي متشکل از واحدهاي2 - دزوکسي اسيد ريبونوکلئيک مي‌باشد که بوسيله پيوندهاي فسفودي استر5 -3 به هم متصل شده‌اند.
DNA حاوي چهار زير واحد dc و dG و dT و dA مي‌باشد.
مقادير متوالي dT و dA با يکديگر و dc و dG نيز با يکديگر مساوي مي‌باشند.
img/daneshnameh_up/9/97/15.JPG
مارپيچ دو رشته‌اي DNA
در سال 1953 در ساختمان سه بعدي DNA ، بوسيله واتسون و کريک کشف شد. واتسون و کريک با استفاده از مطالعات تفرق اشعه ايکس ، رشته‌هاي 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 1962 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 رشته‌اي است که رشته‌هاي آن به دور يک محور مرکزي ، معمولا به صورت راست گرد پيچ مي‌خورند. طبق مدل واتسون و کريک ، ستونهاي قند - فسفات همانند نرده‌هاي 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 مي‌گيرند. هنگام تشکيل مارپيچ رشته‌ها به صورت موازي متقابل قرار مي‌گيرند.
يعني اگر جهت يک رشته3 <--5 باشد، رشته ديگر 5 <--3 خواهد بود. پيوندهاي هيدروژني بين آدنين از يک رشته با باز تيمين رشته مقابل و باز گوانين يک رشته با سيتوزين رشته مقابل بوجود مي‌آيند. گر چه از نظر اندازه هر باز پوريني مي‌تواند 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 مي‌شود و ايجاد پيوند بين T - G و C- A ممکن نيست.
واکنشهاي توتومريزاسيون
اتم هيدروژن در بازهاي آلي مي‌تواند روي اتمهاي نيتروژن و يا اکسيژن حلقه جابجا شود. اين تغيير موقعيت هيدروژن روي حلقه باز را توتومريزاسيون مي‌گويند. 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 مي‌شود.
در شرايط فيزيولوژيکي ثابت تعادل واکنش توتومريزاسيون بيشتر به سمت اشکال آميني و کتوني مي‌باشد. اين حالت پايدار پروتوني ، الگوي تشکل پيوندهاي هيدروژني بين بازها را تعيين مي‌نمايد، بطوري که بازهاي T و A با تشکيل دو پيوند هيدروژني و بازهاي G و C با سه پيوند هيدروژني با هم جفت مي‌شوند. C و A و همچنين T و G نمي‌توانند 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 رشته‌هاي DNA همواره باز A مقابل T و باز G مقابل C قرار دارد، اين دو رشته را مکمل مي‌نامند. بنابراين توالي موجود در يک رشته DNA ، توالي رشته مقابل را تعيين مي‌کند. مکمل بودن دو رشته DNA ، اساس عمل همانند سازي DNA است.

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 ...

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. ...

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 ...

باکتريها گروهي از موجودات تک ياخته اي ذره بيني هستند که پوشش بيروني نسبتاً ضخيمي آنها را احاطه کرده است. اين موجودات ساختار ساده اي دارند و به گروه پر ...

دانلود نسخه PDF - DNA