السرداب ما لا يخطر على بال
تُعتبر المعلومات الوراثية للخلية الحيوانية، المعروفة باسم الحمض النووي (DNA)، بمثابة الأساس الذي تقوم عليه الحياة، حيث توفر الخطة والتعليمات لجميع العمليات التي تؤديها الخلية.
محتوى المقال
مفهوم المعلومات الوراثية في الخلية الحيوانية
تُخزن المعلومات الوراثية في نواة الخلايا حقيقية النواة، وهي جزء محاط بغشاء يحتوي على الحمض النووي للخلية. ويتكون الحمض النووي من وحدات بنائية تسمى النوكليوتيدات، والتي ترتبط ببعضها البعض لتكوين سلاسل طويلة.
يأتي الحمض النووي للخلية الحيوانية في مجموعتين، هما: الحمض النووي الصبغي والحمض النووي خارج الصبغي:
- الحمض النووي الصبغي: يُحزم بإحكام داخل الكروموسومات، وهي هياكل على شكل قضيب موجودة في نواة الخلية.
- الحمض النووي خارج الصبغي: يوجد في السيتوبلازم خارج النواة، ويتكون من جزيئات صغيرة دائرية تسمى البلازميدات.
ترميز الجينات
يحتوي الحمض النووي على وحدات من التعليمات الوراثية تسمى الجينات. والجين هو تسلسل محدد من النوكليوتيدات يرمز لبروتين معين أو جزيء آخر ضروري للخلية.
كل خلية في جسم الحيوان تحتوي على نفس المعلومات الوراثية، لكن يتم التعبير عن جينات مختلفة في أنواع مختلفة من الخلايا، مما يؤدي إلى تمايزها وتكوين الأنسجة والأعضاء المختلفة.
تضاعف الحمض النووي
قبل انقسام الخلية، يتضاعف الحمض النووي لضمان حصول كل خلية ابنة على نسخة كاملة من المعلومات الوراثية. وتحدث عملية التضاعف هذه أثناء الطور البيني من دورة الخلية، حيث يتم فصل سلسلتي الحمض النووي وتكوين سلسلتين جديدتين مكملتين لهما.
تُعد عملية تضاعف الحمض النووي بالغة الدقة والأهمية للحفاظ على سلامة المعلومات الوراثية من جيل إلى جيل.
انتقال المعلومات الوراثية
عندما تتكاثر الخلايا الحيوانية، تُورث المعلومات الوراثية إلى الخلايا الابنة من خلال عملية تسمى الانقسام الخيطي أو الانقسام الاختزالي. في الانقسام الخيطي، تُوزع النسخ المتماثلة من الكروموسومات بالتساوي على الخلايا الابنة، مما ينتج عنه خلايا متطابقة وراثيًا مع الخلية الأم.
أما في الانقسام الاختزالي، والذي يحدث عند تكوين الأمشاج (الخلايا الجنسية)، فإن الكروموسومات تتبادل المواد الوراثية وتُقسم إلى نصف عدد الكروموسومات، مما يؤدي إلى تكوين الأمشاج التي تحتوي على نصف المعلومات الوراثية للخلية الأم.
إصلاح الحمض النووي
يتعرض الحمض النووي باستمرار لأضرار من العوامل البيئية والإشعاع والجزيئات المؤكسدة. ولحماية سلامة المعلومات الوراثية، طورت الخلايا الحيوانية آليات لإصلاح الحمض النووي. تشمل هذه الآليات:
- إصلاح مطابقة القواعد: يصحح الأخطاء التي تحدث أثناء تضاعف الحمض النووي.
- إصلاح القطع: يصلح الكسور في سلاسل الحمض النووي.
- إعادة التركيب المتجانس: يستخدم تسلسل الحمض النووي السليم كقالب لإصلاح الأضرار.
تنظيم التعبير الجيني
لا يتم التعبير عن جميع الجينات في وقت واحد أو في جميع الخلايا. ويتم التحكم في التعبير الجيني من خلال مجموعة معقدة من العوامل، بما في ذلك:
- مُحفزات: ترتبط بجزيئات الحمض النووي التي تنظم التعبير الجيني.
- مثبطات: ترتبط بجزيئات الحمض النووي وتمنع التعبير الجيني.
- تعديل الهستونات: يمكن أن تؤثر تغييرات الهستونات التي ترتبط بالحمض النووي على إمكانية الوصول إلى الجينات.
الدور الحيوي للمعلومات الوراثية
تُعتبر المعلومات الوراثية للخلية الحيوانية ضرورية من أجل:
- نمو وتطور الكائن الحي: توفر المعلومات الوراثية التعليمات اللازمة لنمو وتطور جميع الأنسجة والأعضاء في الجسم.
- الاستقلاب: تنظم المعلومات الوراثية عملية الأيض من خلال التعليمات البرمجية للإنزيمات والناقلات التي تشارك في العمليات الكيميائية الحيوية.
- التكاثر: تُنقل المعلومات الوراثية من الآباء إلى الأبناء من خلال الأمشاج، مما يضمن استمرارية الأنواع.
الاستنتاج
تلعب المعلومات الوراثية للخلية الحيوانية دورًا حيويًا في جميع جوانب الحياة، من نمو وتطور الكائن الحي إلى وظيفته واستمراريته. وفهمنا لهذه المعلومات الوراثية مهم للغاية لتقدم علم الأحياء والطب وغيرها من المجالات.
