فيديو السؤال: تحديد الخواص الرئيسية لجينوم الخلية البدائية النواة الأحياء • الصف الثالث الثانوي

نسخة الفيديو النصية

أي العبارات الآتية ينطبق على جينوم الخلية البدائية النواة؟ معظم الحمض النووي ‪(DNA)‬‏ في جينوم الخلية البدائية النواة مشفر للبروتينات. ب: حجم الجينوم يزداد خطيًّا مع زيادة حجم الكائن الحي. ج: أكثر من 70% من الحمض النووي ‪(DNA)‬‏ في جينوم الخلية البدائية النواة غير مشفر للبروتينات. د: جميع جينومات الخلايا البدائية النواة أصغر حجمًا من أي جينوم في الخلية الحقيقية النواة. هـ: جينوم الخلية البدائية النواة يتكون من الحمض النووي الريبوزي ‪(RNA)‬‏ فقط.

للإجابة عن هذا السؤال، دعونا أولًا نراجع المصطلحين الرئيسيين الجينوم وبدائيات النواة.

الجينوم هو كل المادة الوراثية داخل الكائن الحي. يتكون الجينوم البشري على سبيل المثال من كل الحمض النووي ‪DNA‬‏ الموجود داخل خلايانا، ويشمل حوالي 22000 جين. إذا أضفنا أيضًا المادة الوراثية للكائنات الحية الدقيقة التي تعيش داخلنا وعلى أجسامنا، والمعروفة باسم الميكروبيوم البشري، فإن عدد الجينات يزيد إلى أكثر من ثمانية ملايين.

بدائيات النواة هي كائنات حية وحيدة الخلية لا تحتوي على عضيات محاطة بأغشية. وهذا يعني أن ‪DNA‬‏ الخاص بها يوجد حرًّا داخل السيتوبلازم بدلًا من وجوده داخل نواة. البكتيريا، مثل تلك المرسومة هنا، هي مثال على بدائيات النواة. يوجد ‪DNA‬‏ البكتيري عادة على كروموسوم واحد دائري. يحتوي العديد من أنواع البكتيريا أيضًا على ‪DNA‬‏ موجود على تراكيب دائرية صغيرة تسمى البلازميدات، والتي تتضاعف مستقلة عن الكروموسوم البكتيري.

حقيقيات النواة هي كائنات حية وحيدة الخلية أو متعددة الخلايا تمتلك عضيات محاطة بأغشية، منها نواة تحتوي على معظم ‪DNA‬‏ هذه الخلية. تحتوي عضيات تسمى الميتوكوندريا أيضًا على حلقات صغيرة من ‪DNA‬‏، ومثلها كمثل البلازميدات البكتيرية؛ فهي تتضاعف مستقلة عن ‪DNA‬‏ الموجود في النواة.

من الممكن أن يختلف حجم الجينوم بين بدائيات النواة اختلافًا كبيرًا؛ فينسب مثلًا أصغر جينوم معروف إلى البكتيريا التكافلية Carsonella ruddii؛ فهي تحتوي فقط على 160000 زوج من القواعد. في المقابل، يوجد أكبر جينوم لبدائيات النواة في بكتيريا Sorangium cellulosum، التي تحتوي على أكثر من 13 مليون زوج من القواعد. تختلف جينومات حقيقيات النواة في الحجم أيضًا. ينسب أصغر جينوم معروف لحقيقيات النواة إلى فطر طفيلي يعرف باسم Encephalitozoon intestinalis ويحتوي على حوالي مليوني زوج من القواعد. أما الجينوم الأكبر حجمًا فينسب إلى نبات Paris japonica ويبلغ حوالي 150 مليار زوج من القواعد. هذا الحجم يتخطى حجم الجينوم البشري بمراحل، الذي يبلغ حوالي ثلاثة مليارات زوج من القواعد.

هناك بعض الفروق المثيرة للاهتمام يمكن توضيحها بين جينوم حقيقيات النواة وجينوم بدائيات النواة. تحتوي معظم حقيقيات النواة على جينومات تتكون أجزاء كبيرة منها من ‪DNA‬‏ غير مشفر. هذا يعني أنها تحتوي على مناطق كبيرة من ‪DNA‬‏ غير مشفرة للبروتينات أو تترجم إليها. على النقيض من ذلك، فإن معظم ‪DNA‬‏ جينومات بدائيات النواة مشفرة للبروتينات. ومن النادر احتواؤها على مناطق كبيرة من ‪DNA‬‏ غير المشفر والمتكرر. في الواقع، عادة ما يفصل بين الجينات في بدائيات النواة بواسطة نيوكليوتيدة واحدة أو اثنتين من النيوكليوتيدات، وهذا ما توضحه الأسهم الوردية الصغيرة الموجودة أعلى شريط ‪DNA‬‏ لبدائيات النواة.

بعد أن استعرضنا المصطلحات الرئيسية وبعض خواص جينومات بدائيات النواة، دعونا نلق نظرة على الخيارات.

نعلم أن جينوم بدائيات النواة، مثل البكتيريا، يتكون من ‪DNA‬‏. إذن يمكننا استبعاد الخيار هـ. نعلم أيضًا أن درجة تعقيد الكائن الحي وحجمه لا يرتبطان بحجم الجينوم الخاص به، وأن بدائيات النواة يمكن أن يكون لها جينومات أكبر حجمًا من جينومات حقيقيات النواة. إذن، دعونا نستبعد الخيارين ب، د. استعرضنا أيضًا حقيقة أن جينومات حقيقيات النواة تحتوي عادة على الكثير من ‪DNA‬‏ غير المشفر، وهذا بخلاف جينومات بدائيات النواة. وهكذا يمكننا استبعاد الخيار ج. إذن، الإجابة الصحيحة هي أ. والعبارة الصحيحة هي أن معظم الحمض النووي ‪DNA‬‏ في جينوم الخلية البدائية النواة مشفر للبروتينات.