ماهي الشيفرة الوراثية وخصائصها

الشيفرة الوراثية، الشيفرة الوراثية هي عبارة عن سلسلة من قواعد النوكليوتيدات في الأحماض النووية، وترمز الأحماض النووية إلى الأحماض الأمينية في أنواع البروتينات وهما الحمض النووي الذي يرمز له بالاختصار DNA، والحمض النووي الريبوزي RNA .

الشيفرة الوراثية

الحمض النووي DNA يتكون من 4 قواعد نيوكليوتيدية هي أدينين (A)، وسايتوسين (C)، وغوانين (G)، وثايمين (T) .

أما الحمض النووي الريبوزي RNA يتكون النيوكليوتيدات التالية : أدينين، وغوانين، وسايتوسين، ويوراسيل (U)

ويطلق أيضا على مصطلح الشفرة الجينية أو الكودون Codon إما على 3 قواعد من نيوكليوتيدات الأحماض الأمينية المتتابعة أو على رمز بداية أو نهاية مركب البروتين، كما أن المجموعات الثلاثية للكودون توفر التوجيهات اللازمة لإنتاج الأحماض التي تلتحم معا لتكوين البروتينات.

كيف يتكون البروتين

جينات الخلية المسؤولة عن توفير التوجيهات تمر لتشكيل البروتينات في عملية مكونة من خطوتين كالتالي:

– مرحلة النسخ

يتم في هذه المرحلة إعادة تركيب أو نسخ تسلسل الحمض النووي DNA، داخل الجنين إلى الحمض النووي الريبوزي RNA ، كما ينبغي أن يمر الحمض النووي الريبوزي في حقيقيات النوى، عن طريق خطوات معالجة إضافية حتى يصبح حمضا نووي ريبوزي ناقل mRNA

– مرحلة الترجمة

يتم خلال هذه المرحلة ترجمة تسلسل النيوكليوتيدات داخل الحمض النووي الريبوزي الناقل إلى سلسلة من الأحماض الأمينية في الببتيد، والذي يعد سلسلة البروتين.

خصائص الشيفرة الوراثية

– تعد الشيفرة الوراثية غير متشابكة أو متقطعة، حيث تشكل كل شيفرة مجموعات مستقلة من ثلاثة قواعد، وليس بينهما تشابك، ويمكن قراءة الشيفرة عن طريق نقطة بداية محددة، إذ يتم عد ثلاثة قواعد في كل مرة، لذلك تعد نقطة البداية مهمة جدا، وتسمى اطارات القراءة.

– تعد الشيفرة الوراثية محددة، إذا أن هناك شفرة جينية محددة لنفس الحمض الأميني، مثل كودونات UUU لحمض فينيل ألانين، والتي لا ترمز إلى حمض اميني آخر.

– الشيفرة الوراثية تتشابه لدى جميع الكائنات الحية ، لكن لا ينطبق هذا شيفرة المتقدّرات، فبينما تشير AGA و AGG إلى الأرجنين في السيتوبلازم، فإنها تشير إلى رمز الإنهاء في الشيفرات المتقدرة.

– قد يكون للحمض الأميني العديد من الشيفرات، لكن الشيفرة الواحدة تمثل حمض أميني واحد، ما عدا التريبتوفان، الميثيونين، واللذان يوجدان لدى كل حمض أميني لديهما عدة شيفرات.

– يوجد ثلاثة كودونات من أصل 64 شيفرة وراثية ليس لها رمز لأي حمض أميني، وتسمى كودونات التوقف، أو كودونات الانتهاء، وهي كالتالي : وهي: UAA ،UAG ،UGA، إذ يتوقف الريبوسوم هنا، وينهار في الحمض النووي الريبوزي الناقلmRNA

– يعد AUG  رمز البداية في معظم البروتينات، لكن توجد بعض الحالات التي يكون فيها GUG  رمز البداية، كما يعد الميثيونين: الحمض الأميني الوحيد الذي يتم تحديده من خلال رمز واحد.

تحليل DNA

يهدف هذا التحليل إلى التأكد أن الأب المحتمل للطفل هو الأب البيولوجي له، ويعتبر الأكثر دقة، حيث يؤكد أبوة الأب للطفل بنسبة 99.9%، وفي حالة عدم التطابق ، فإنه ينفي الأبوة بنسبة 100%.

أهداف تحليل DNA

– يساعد الطبيب في تشخيص بعض الأمراض وشدتها واختيار العلاج المناسب لحالة المريض.

– يساعد في دراسة التغيرات الجينية، ويحدد التغيرات التي أدت لإصابة الفرد بأمراض تن تشخيصها مسبقا، ويحدد التغيرات التي قد تزيد من احتمالية الإصابة بأمراض أخرى، كما يحدد التغيرات التي يحتمل نقلها من الآباء إلى الأبناء لاحقا.

– يستخدم هذا التحليل كاختبار لحديثي الولادة للكشف عن الحالات الصحية التي تكون قابلة للعلاج.

– يكشف عن سبب وجود عيوب خلقية شديدة لدى أطفال العائلة.

– اكتشاف سبب بعض مشاكل الحمل التي تحدث مثل الإجهاض المتكرر، أو ولادة طفل ميت تظهر عليه علامات جسدية تشير إلى وجود مشاكل جينية.

– الكشف المبكر عن الأمراض والمشاكل الصحية التي تتعلق بأسباب جينية لدى الطفل، يتم إجراء التحليل خلال مرحلة الحمل، خاصة إذا كان عمر السيدة أكثر من 34 عام .