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

نسخة الفيديو النصية

أي العبارات الآتية تنطبق على جينوم الكائنات الحقيقية النواة؟ أ: عدد الجينات المشفرة للبروتينات في البشر أكبر من أي كائن حي حقيقي النواة. ب: النسبة المئوية التي تحمل شفرة بروتينات في جينوم حقيقيات النواة أقل من تلك الموجودة في جينوم بدائيات النواة. ج: أكثر من 90 بالمائة من الحمض النووي ‪(DNA)‬‏ في جينوم حقيقيات النواة يحمل شفرة بروتينات. د: يزداد حجم الجينوم بمعدل خطي بزيادة حجم الكائن. هـ: لا يحتوي الجينوم على أي مقاطع متكررة من الحمض النووي ‪(DNA)‬‏.

يتناول هذا السؤال جينوم حقيقيات النواة. لنتناول الجينوم البشري بوصفه مثالًا على جينوم حقيقيات النواة. نتذكر أن حقيقيات النواة تتميز بوجود عضيات محاطة بغشاء، ومنها النواة التي تحتوي على الحمض النووي ‪(DNA)‬‏.

يوجد في الخلايا البشرية الكثير من ‪DNA‬‏. إذا أخذنا ‪DNA‬‏ من خلية واحدة ومددناه، سيبلغ طوله مترين تقريبًا. وهذا الجزيء ليس مجرد جزيء طويل من ‪DNA‬‏ فحسب، وإنما ينتظم في تراكيب تسمى الكروموسومات. يوجد في الخلايا البشرية 23 زوجًا من الكروموسومات، أو 46 كروموسومًا إجمالًا. تسمى كمية المادة الوراثية في الكائن الحي بجينوم هذا الكائن، وهذه الكروموسومات البالغ عددها 46، الموجودة في أنوية معظم الخلايا تمثل معظم الجينوم البشري.

لنستعرض بعض الحقائق الرئيسية عن الجينوم البشري ونقارنه بجينوم الأنواع الأخرى، في حين نستبعد بعض الخيارات المعطاة في السؤال. يبلغ طول الجينوم البشري أكثر من ستة مليارات زوج من النيوكليوتيدات. ولا شك أن هذا الجينوم كبير للغاية، لكن هل هو الأكبر حجمًا؟ ليس تمامًا. ثمة نوع من النباتات الزهرية يسمى ‪Paris japonica‬‏، ويبلغ حجم جينوم هذا النبات 150 مليار نيوكليوتيدة؛ أي أكبر من حجم الجينوم البشري بنحو 50 مرة. وبما أن البشر كائنات حية أكبر حجمًا من هذا النبات، يمكننا استبعاد خيار الإجابة د.

الكروموسومات في جسم الإنسان عبارة عن ‪DNA‬‏ مضغوط بإحكام. ويمكن أن توفر مقاطع ‪DNA‬‏ مختلفة، تسمى الجينات، التعليمات لإنتاج وحدات وظيفية مختلفة، منها البروتينات. لدينا في الجينوم البشري أكثر من 20000 جين مشفر للبروتين. ولكن هذا العدد ليس الأكبر. ذلك لأن جينوم نبات القمح يحتوي على أكثر من 100000 جين مشفر للبروتين. لذا يمكننا استبعاد خيار الإجابة أ؛ لأنه غير صحيح.

ولعلك تندهش من حقيقة أن حوالي واحد بالمائة فقط من الجينوم البشري يتكون من ‪DNA‬‏ مشفر، أو يتكون من جينات تحمل شفرة بروتينات. لذا، يمكننا استبعاد خيار الإجابة ج.

ويتكون أكثر من نصف الجينوم البشري من تتابعات متكررة من ‪DNA‬‏. وهي عبارة عن مناطق من ‪DNA‬‏ ليس لها وظيفة محددة وتتكرر مرارًا وتكرارًا. ومن ثم، يمكننا استبعاد خيار الإجابة هـ.

وكما هو الحال في حقيقيات النواة، تحتوي بدائيات النواة أيضًا على ‪DNA‬‏ غير مشفر، مع أن حجمه أقل بكثير من حجمه في حقيقيات النواة. وهذا يعني أن النسبة المئوية التي تحمل شفرة البروتينات في الجينوم البشري أقل مقارنة ببدائيات النواة. إذن، فخيار الإجابة ب هو الخيار الصحيح. النسبة المئوية التي تحمل شفرة بروتينات في جينوم حقيقيات النواة أقل من تلك الموجودة في جينوم بدائيات النواة.