نسخة الفيديو النصية
أي العبارات الآتية توضح الفرق بين الحمض النووي (DNA) للخلايا الحقيقية النوى والخلايا البدائية النوى؟ تحتوي كروموسومات الخلايا الحقيقية النوى على بروتينات متخصصة تساعد على تكون الكروماتين، على عكس معظم كروموسومات الخلايا البدائية النوى. يتكثف كل من DNA للخلايا الحقيقية النوى وDNA للخلايا البدائية النوى لتكوين كروموسومات على شكل حرف X قبل انقسام الخلية. يكون DNA للخلايا الحقيقية النوى حلقة كروموسومية واحدة، في حين يكون DNA للخلايا البدائية النوى العديد من البلازميدات الحلقية الصغيرة.
لمساعدتنا على الإجابة عن هذا السؤال، دعونا نحذف الخيارات مؤقتًا ونسترجع معًا أوجه التشابه والاختلافات بين DNA للخلايا الحقيقية النوى والخلايا البدائية النوى. لعلك تتذكر أن الخلايا الحقيقية النوى، مثل الخلايا النباتية أو الحيوانية، هي تلك التي تحتوي على نواة محاطة بغشاء، في حين أن الخلايا البدائية النوى، مثل البكتريا، تكون أكثر بدائية. فهي لا تحتوي على نواة أو أي عضيات أخرى محاطة بأغشية. وعلى الرغم من أن الـ DNA في كل من الخلايا الحقيقية النوى والخلايا البدائية النوى رفيع للغاية، فمن الممكن أن يكون شديد الطول أيضًا. على سبيل المثال، إذا فردنا كل الـ DNA الموجود في خلية بشرية متوسطة من البداية إلى النهاية، فسيناهز طوله المترين، وإن تباينت بعض التقديرات. ومع ذلك، فمن الممكن احتواؤه بالكامل داخل النواة التي يبلغ قطرها نحو خمسة ميكرومترات فقط. وهذا الحيز أصغر 500000 مرة تقريبًا.
كيف إذن يكون ذلك ممكنًا؟ لاحتواء الـ DNA داخل المساحة الصغيرة نسبيًّا التي يشغلها داخل الخلية، يجب أن يتكدس بعناية ليصبح أصغر حجمًا. هذا يشبه إلى حد ما طي الملابس بحيث يمكنك وضعها جميعًا داخل حقيبة الملابس أثناء العطلة. تتضمن عملية تكثيف الـ DNA في الخلايا الحقيقية النوى بروتينات متخصصة تسمى الهستونات. يرتبط الـ DNA بالهستونات ويلتف حولها، مكونًا ما يعرف بتركيب الخرزات على الخيط، لأنه يبدو هكذا تمامًا. تطوى بعد ذلك الخرزات على الخيط في لفات أضيق تسمى الكروماتين. وهذا ما تتكون منه جميع كروموسومات الخلايا الحقيقية النوى.
أثناء الانقسام الميتوزي أو الميوزي، وقبل انقسام الخلية، تتضاعف كروموسومات الخلايا الحقيقية النوى وتكون في النهاية التركيبين اللذين يتخذان شكل حرف X المألوف لنا. في هذه الحالة، يتكثف الـ DNA في لفات أضيق لتجنب التشابك أثناء عملية الانقسام. وبعد ذلك، ينفصل هذان التركيبان، وبذلك يصبح لدينا نسختان من كل كروموسوم، واحدة لكل خلية جديدة. وبدلًا من أن يوجد الـ DNA للخلايا البدائية النوى على صورة كروموسومات متعددة، فإنه يوجد عادة في صورة حلقة كروموسومية واحدة حرة داخل السيتوبلازم. بالإضافة إلى ذلك، غالبًا ما تحتوي الخلايا البدائية النوى على بلازميدات، وهي حلقات صغيرة من الـ DNA الإضافي الذي يفيد الكائن الحي في ظروف معينة فقط. على سبيل المثال، عادة ما تحتوي البلازميدات البكتيرية على جينات مقاومة للمضادات الحيوية.
على عكس الخلايا الحقيقية النوى، لا تحتوي معظم الخلايا البدائية النوى على هستونات، ومن ثم، فهي لا تكون الكروماتين. وإنما يحزم DNA هذه الخلايا عن طريق عملية تسمى الالتفاف الفائق، والتي تحفزها الإنزيمات. أثناء تضاعف الـ DNA للخلايا البدائية النوى، ونظرًا لأن الكروموسوم الخاص بها دائري الشكل، فبدلًا من تكون تركيب على شكل حرف X، يتكون تركيب على شكل رقم ثمانية بالإنجليزية، والذي ينقسم بعد ذلك إلى كروموسومين متماثلين قبل انقسام الخلية.
باستخدام المعلومات التي ناقشناها، يمكننا استنتاج أن العبارة الصحيحة هي: تحتوي كروموسومات الخلايا الحقيقية النوى على بروتينات متخصصة تساعد على تكون الكروماتين، على عكس معظم كروموسومات الخلايا البدائية النوى.
