فيديو السؤال: مراجعة خاصية الحمض النووي ‪(DNA)‬‏ التي تقوم على أساسها البصمة الوراثية الأحياء

نسخة الفيديو النصية

توضح القائمة الآتية بعض خواص الحمض النووي ‪(DNA)‬‏ لحقيقيات النواة. ‏‪1‬‏- يوجد الحمض النووي ‪(DNA)‬‏ لحقيقيات النواة داخل النواة. ‏‪2‬‏- يتخذ الحمض النووي ‪(DNA)‬‏ لحقيقيات النواة شكلًا خطيًّا. ‏‪3‬‏- معظم الحمض النووي ‪(DNA)‬‏ لحقيقيات النواة غير مشفر، ويختلف بين الأشخاص. ‏‪4‬‏- يرتبط الحمض النووي ‪(DNA)‬‏ لحقيقيات النواة ببروتينات الهستون. ما الخاصية التي تقوم على أساسها البصمة الوراثية؟

يتناول هذا السؤال البصمة الوراثية، التي لها العديد من التطبيقات المهمة. وهي تقنية تستخدم التتابع الفريد للنيوكليوتيدات الموجودة داخل خلايا كل فرد. وبما أننا من حقيقيات النواة، فإن حمضنا النووي ‪(DNA)‬‏ موجود في نوى الخلايا. ولدينا كمية كبيرة من ‪DNA‬‏. في الواقع، إذا أخذت كل ‪DNA‬‏ الموجود داخل خلية واحدة وفردته، سيصل طوله إلى مترين تقريبًا. وهو ليس على صورة جزيء واحد طويل متصل من ‪DNA‬‏. إنه مقسم إلى تراكيب تسمى الكروموسومات. في البشر، لدينا 23 زوجًا أو 46 كروموسومًا إجمالًا. لنلق نظرة فاحصة على أحد هذه الكروموسومات.

يلتف ‪DNA‬‏ بإحكام حول بروتينات خاصة تسمى الهستونات. ويوضح هذا الشكل كيف تحتشد كمية كبيرة من ‪DNA‬‏ داخل نواة خلية واحدة. يتكون ‪DNA‬‏ لدينا من وحدات فرعية متكررة تسمى النيوكليوتيدات، وتحتوي كل واحدة منها على قاعدة نيتروجينية، وهذه القواعد هي الجوانين، والسيتوزين، والأدينين، والثايمين. دعونا نمثل ‪DNA‬‏ الكلي، أو الجينوم، لشخصين في صورة هذين الخطين. لدينا أكثر من ثلاثة مليارات نيوكليوتيدة في الجينوم، وأغلبها عبارة عن ‪DNA‬‏ غير مشفر؛ أي ‪DNA‬‏ غير مشفر للبروتينات. يتشابه جزيء ‪DNA‬‏ للغاية بين البشر؛ إذ يكون حوالي 99.9 بالمائة منه متماثلًا. لكن توجد بعض الاختلافات، وسنمثلها بالنقاط السوداء في ‪DNA‬‏ الشخص ‪B‬‏.

يمكنك أن ترى هنا نيوكليوتيدة واحدة مختلفة. في الشخص ‪A‬‏، يوجد أدينين في هذا الموضع، في حين يوجد في الشخص ‪B‬‏ سيتوزين. ولكي نرى هذه الاختلافات، يمكننا استخدام إنزيمات متخصصة، تسمى إنزيمات القطع، يمكنها قطع ‪DNA‬‏ عند تتابع نيوكليوتيدات محدد. لنفترض أن إنزيم القطع هذا لا يقطع إلا تتابع ‪DNA‬‏ عند ‪GAATTC‬‏. في الشخص ‪A‬‏، يكون ‪DNA‬‏ له هذا التتابع في هذا الموضع تحديدًا، لذا سيقطعه إنزيم القطع هنا. لكن الشخص ‪B‬‏ لديه نيوكليوتيدة مختلفة في هذا الموضع، ومن ثم فإن إنزيم القطع لن يقطع ‪DNA‬‏ الخاص به عند هذه النقطة.

بسبب هذه الاختلافات بين هذين التتابعين، ينتج عن ذلك عدد من عمليات القطع المختلفة في كل ‪DNA‬‏ للشخص ‪A‬‏ والشخص ‪B‬‏. وينتج عن عمليات القطع هذه مقاطع ‪DNA‬‏ مختلفة بأحجام مختلفة. وباستخدام طريقة خاصة تسمى الفصل الكهربائي بالهلام، يمكن ترتيب هذه المقاطع في هلام حسب حجمها ثم تصويرها. هذا النمط من المقاطع التي نراها في الهلام فريد ومميز لكل شخص، ولهذا يسمى البصمة الوراثية.

والآن بعد أن فهمنا كيف تتكون البصمة الوراثية بناء على الاختلافات الفريدة في تتابع النيوكليوتيدات بين الأفراد، يمكننا الإجابة عن سؤالنا. الإجابة التي توضح الخاصية التي تقوم عليها البصمة الوراثية مذكورة في الخيار رقم ثلاثة. معظم الحمض النووي ‪(DNA)‬‏ لحقيقيات النواة غير مشفر، ويختلف بين الأشخاص.