.إنه جميل، أليس كذلك؟ إنه يخلب العقول يمكنكم معرفة كم هو .مهم ومذهل بمجرد النظر إليه إنها الجزيء الأكثر تعقيدًا .في الوجود، وربما أهمهم الجزيئات إنه معقد جدًا لدرجة أننا لم نكن نعرف على وجه اليقين كيف كان يبدو .حتى قبل نحو 60 عامًا إنه متنوع جدًا بطريقة مدهشة لدرجة أنك إذا ،أخذته كله من خلية واحدة فقط وقمت بتفكيكه .فسيكون أطول مني والآن تصوروا أن هناك حوالي .تريليون خلية في جسمي الآن 50 إذا ما وصلنا أطرافها ببعضها البعض فإن الحمض ،النووي في هذه الخلايا سيمتد ليبلغ الشمس ،لا لمرة واحدة !بل 600 مرة هل أصبتم بالذهول بعد؟ أتريدون صنع واحدة؟ أنا أتحدث عن الحمض النووي الريبي منقوص .الأكسجين والذي نعرفه باسم الحمض النووي ،الحمض النووي هو ما يخزن تعليماتنا الجينية ...أي المعلومات التي تُبرمج .جميع نشاطات خلايانا إنه شيفرة مكونة من 6 مليارات حرف وهو يوفر إرشادات التجميع .لصنع ما أنتم عليه .وهو يقوم بالأمر ذاته لكل كائن حي آخر .سأغامر وأفترض أنك إنسان وبهذه الحالة، كل خلية من خلايا جسمك التي ،بداخلك الآن تحتوي على 46 كروموسوم وكل واحد منها يحتوي .على جزيء حمض نووي كبير هذه الكروموسومات مرصوصة .ببروتينات في نواة الخلية الحمض النووي هو حمض يوجد في النواة وكذلك هو حال ابن عمه الذي سنتحدث .عنه أيضًا، وهو الحامض النووي الريبي ،إن كان بوسعكم فعل هذا عودوا بذاكرتكم إلى الحلقة الثالثة حيث تحدثنا عن جميع :الجزيئات البيولوجية المهمة الكربوهيدرات والدهون والبروتينات، هل تذكرتم؟ الأحماض النووية هي المجموعة الرئيسية ،الرابعة من الجزيئات البيولوجية وأنا أرى أنها موكلة بالمهمة .الأكثر تعقيدًا على الإطلاق ،إنها مركب بلمر من الناحية التركيبية ما يعني أن كل واحد منها مكونة من العديد من الوحدات الجزيئية .الصغيرة المكررة في الحمض النووي، تُدعى هذه الوحدات الصغيرة النوكليوتيدات، وإن وصلتموها ببعضها البعض .فستحصلون على متعدد النوكليوتيدات قبل أن نقوم بجمع هذه الأجزاء الصغيرة لبناء جزيء الحمض النووي كما لو كانت قطع أثاث مجهرية ،من متجر أيكيا .لنلقي أولًا نظرة على مكونات كل نوكليوتيد .سنحتاج إلى ثلاثة أشياء .أولًا، جزيء سكر خماسي الكربون .ثانيًا، مجموعة فسفات .ثالثًا، واحدة من أربعة قواعد نيتروجينية يأتي الجزء الأول من تسمية الحمض ،النووي من المكون الأول، وهو جزيء السكر والذي يدعى ديوكسي ريبوز .أو ريبوزٌ مَنْزوعُ الأُكسيجين ،لكن كل الأمور المهمة أي الترميز الوراثي الذي يمنح المرء تفردّه .تحددها القواعد النيتروجينية الأربع "T" والثايمين ،"A" الأدينين ."G" والغوانين "C" والسيتوزين من المهم ملاحظة أنه في الكائنات الحية لا يتواجد الحمض النووي كجزيء واحد متعدد النوكليوتيدات .بل كزوج من الجزيئات المتماسكة .إنه شبيه بسلّم حلزوني مزدوج متشابك ومجهري .إنه مجرد سلم لكنه ملتوٍ .إنه الحلز المزدوج الشهير ،وكأي بنية جيدة .يجب أن يكون لدينا داعم رئيسي في الحمض النووي، تتحد السكريات .والفسفات معًا لتشكل عمودًا فقريًا توأمًا رابطة السكر مع الفسفات تنحدر على جانبي .الحلز، ولكن باتجاهات مختلفة كيميائيًا بمعنى آخر، لو نظرتم إلى العمود الفقري من تعاقب السكر والفسفات سترون أن أحدها يبدو .مقلوبًا بالنسبة إلى الآخر إحدى السلسلتين تبدأ من القمة بأول جزيء فسفات ،موصول بذرة الكربون الخامسة لجزيء السكر وتنتهي عند مكان اتصال جزيء الفسفات التالي وأحد أطرافه حرة .عند ذرة الكربون الثالثة لجزيء لسكر هذا يشكل نمطًا يُدعى .النهاية الخامسة والنهاية الثالثة لطالما تخيلت الديوكسي ريبوز مع سهم .والأكسجين رأس السهم .فهو دائمًا يشير من 3 إلى 5 .العكس تمامًا على الحبل الآخر يبدأ بالأعلى بنهاية خالية عند ذرة الكربون الثالثة للسكر، ويصل الفسفات .مع ذرة الكربون الخامسة للسكر إلى أسفل .وتنتهي بالأسفل بالفسفات على الأرجح أنكم اكتشفكم الأمر .الآن لكنه يدعى الاتجاه 3 إلى 5 والآن حان الوقت لنصنع لأنفسنا .واحدًا من الحلزونات المزدوجة هذه السلسلتان الطويلتان مرتبطتان بقواعد .نيتروجينية بواسطة روابط هيدروجينية ضعيفة لكنها ليست أي .زوج من القواعد النيتروجينية لحسن الحظ، عندما يأتي الأمر لاكتشاف مكان كل جزء، كل ما علينا فعله هو تذكر أنه إن احتوت واحدة من النوكليوتيدات قاعدة من الأدينين (أ) فيمكن للثايمين (ث) فقط .أن يكون نظيره (أ - ث) كذلك الغوانين (غ)، يمكنه الاتحاد .مع السيتوزين (س) فقط، (غ - س) هذه القواعد النيتروجينية .المتحدة تسمى أزواج القواعد زوج (غ-س) يحتوي على ثلاث روابط هيدروجين مما يجعله أقوى بقليل من زوج القواعد (أ-ث) .الذي يحتوي على رابطتين فقط إنه تسلسل هذه القواعد النووية أو التسلسل القاعدي .الذي يسمح للحمض النووي بتكوينك تعني شيئًا مختلفًا تمامًا AGGTCCATG لذا فإن .مثلًا TTCAGTCG كتسلسل قاعدي من الكروموسوم البشري 1 وهو أكبر كروموسوم لدينا، يحتوي على جزيء واحد من الحمض النووي مع .مليون من أزواج القواعد 247 إن طبعتم كل أحرف الكروموسوم 1 بكتاب .فسيكون طوله حوالي 200 ألف صفحة long. وكل خلية من الخلايا الجسدية تحتوي على 46 جزيء من الحمض النووي موضوعة بإحكام بالنواة .أي جزيء لكل كروموسوم ضعوا الجزيئات الـ46 معًا، فيصبحوا .حوالي 6 مليارات من أزواج القواعد .بكل خلية .هذا أطول كتاب قرأته .حوالي ألف صفحة إن كنا سنملؤه بتسلسل الحمض النووي خاصتنا فسنحتاج إلى 10 آلاف كتاب .ليكفي المحتوى الوراثي بأكمله .اختبار مفاجئ لنختبر مهاراتكم باستخدام .حبل قصير جدًا من الحمض النووي سأعطيكم تسلسل من قاعدة واحدة وأعطوني القاعدة التسلسلية .التي تظهر على الحبل الآخر. حسنًا، سأبدأ ...لدينا 5' - AGGTCCG - 3' .انتهى الوقت ...والإجابة هي 3' - TCCAGGC - 5' .أرأيتم ذلك؟ ليس معقدًا كثيرًا ،حيث أن كل قاعدة نيتروجينية لها نظير واحد يمكنكم استخدام قاعدة تسلسلية واحدة .لتوقع ماذا سيكون التسلسل المطابق هل يمكنني القيام بنفس القاعدة التسلسلية باستخدام حبل من الحمض النووي الآخر أي الحامض النووي الريبي؟ .لا، لا يمكنني ذلك الحامض النووي الريبي شبيه بالحمض النووي فيحتوي على عمود فقري من السكر والفسفات .مع قواعد من النوكليوتيدات متصلة به .لكن هناك ثلاثة اختلافات رئيسية أولًا، الحامض النووي الريبي له حبل واحد .ولا يوجد حلزون مزدوج هنا ثانيًا، السكر بالحامض النووي الريبي هو الريبوز ويحتوي على ذرة أكسجين واحدة زائدة عن الديوكسي ريبوز، ويبدأ ."أيضًا بحرف "ر" بدلًا من "د أخيرًا، الحامض النووي الريبي لا يحتوي على الثايمين، بل النوكليوتايد الرابع هو يوراسيل .لذا فهو يتحد من الأدينين عوضًا عن ذلك الحامض النووي الريبي مهم جدًا لإنتاج البروتين، وسترون لاحقًا بأن لديه دور حاسم بنسخ ...الحمض النووي، لكن قبل ذلك !روايات بيولوجية !روايات بيولوجية .أجل، إنها بالجمع اليوم لأننا عندما نبدأ بالتحدث عن شيء ،مذهل جدًا وراقي كالحمض النووي فيجب أن نتساءل من اكتشف كل هذه الأمور؟ وكم كان دماغهم كبيرًا؟ لا غرابة بأنه احتاج لأدمغة مختلفة ،في العديد من الدول مختلفة countries وما يقارب مئة عام .من التفكير للقيام بذلك الأسماء التي نسمعها عادة عندما يتحدث أحد عن مكتشفي الحمض النووي هي جيمس واتسون .وفرانسيس كريك .لكن هذا هراء، لم يكتشفا الحمض النووي ولم يكتشفا احتواء .الحمض النووي على معلومات وراثية تم اكتشاف الحمض النووي بحد ذاته عام 1869 .من قبل عالم أحياء سويسري يدعى فريدريك ميشه .كان يدرس كريات الدم البيضاء حصل على خلايا الدم البيضاء هذه .بأسوء طريقة يمكنكم تخيلها قام بجمع الضمادات المستعملة !من مستشفيات قريبة، يا إلهي !فعل ذلك من أجل العلم .غسل الخلايا بكحول دافئ ليزيل الدهون .ثم أطلق عليها الأنزيمات لتهضم البروتين وما بقي بعد ذلك كله ،هو مادة مخاطية رمادية اللون والتي كان متأكدًا .أنها مادة بيولوجية جديدة أسماها نوكليين، لكنها أصبحت .فيما بعد تدعى الحمض النووي لكن لم يعرف ميشه .ما كان دورها أو كيف بدت أحد العلماء الذين ساعدوا على اكتشاف ذلك كان روزاليند فرانكلين، عالمة بالفيزياء الحيوية .في لندن بعد مئة عام تقريبًا مستخدمة تقنية تدعى انكسار الأشعة، قد تكون فرانكلين أول من أكد على البنية .الحلزونية للحمض النووي اكتشفت أيضًا أن العمود الفقري من تعاقب .السكر والفسفات متواجد خارج هذه البنية لماذا إذن روزاليند فرانكلين ليست .اسمًا معروفًا؟ يعود ذلك لسببين أولًا، بعكس واتسون وكريك، كانت فرانكلين .سعيدة بمشاركة المعلومات مع منافسيها فرانكلين من أخبر واتسون وكريك أن نظرية تركيبة الحلزون الثلاثية كانت مستحيلة، وبذلك أشارت إلى أن الحمض النووي .قد يكون بالفعل حلزون مزدوج لاحقًا، صورها التي تؤكد على البنية الحلزونية .للحمض النووي عرضت على واتسون دون علمها تم نشر أعمالها بالنهاية في نيتشر ،لكن بعد أن نشر واتسون وكريك مقالتين قاما فقط بالإشارة .إلى المساهمة التي قدمتها ثانيًا، الأسوء من ذلك أن لجنة جائزة نوبل لم تفكر حتى بإعطائها جائزة .التي قاموا بمنحها عام 1962 لأنها كانت ميتة الأمر المحزن للغاية أنه من الممكن أن أعمالها العلمية ربما أدت إلى وفاتها المبكرة .من سرطان المبيض بعمر 37 بذلك الوقت، تقنية انكسار الأشعة التي كانت تستخدمها لتصوير الحمض النووي ،احتوت عل التعرض للإشعاع بكميات خطيرة .ولم تتخذ فرانكلين الاحتياطات لتحمي نفسها ،لا يمكن منح جائزة نوبل بعد الوفاة يعتقد العديد أنها كان من الممكن أن تشارك ميدالية واتسون وكريك .لو كانت على قيد الحياة لاستلامها وبما أننا بتنا نعرف الآن أساسيات بنية الحمض .النووي، نحتاج إلى فهم كيف ينسخ نفسه ،لأن الخلايا تنقسم باستمرار وذلك يتطلب نسخة كاملة .من معلومات الحمض النووي الكاملة اتضح أن الخلايا ماهرة جدًا بهذا، بإمكان الخلايا خلق ما يعادل 10 آلاف نسخة .من هذا الكتاب ببضع ساعات فقط .هذا ما يدعى النسخ أيها الأصدقاء كل خلية في جسمنا لديها نسخة من الحمض النووي ذاته، بدأ من نسخة أصلية ثم تنسخ نفسها أكثر .من تريليون مرة على مدى العمر وتستخدم بكل مرة نصف الحمض النووي .الأصلي كقالب لتبني جزيء جديد ما وجه الشبه بين شاب مراهق والأنزيمات المتحدة؟ .كلاهما يرغبان بتجريدكم الأنزيمات المتحدة مدهشة، تقوم بفك الحلزون المزدوج بسرعات فائقة وتفكك روابط الهيدروجين .الطليقة بين أزواج القواعد نقطة البدء بالانقسام تدعى شوكة التضاعف، لها حبل علوي ،يدعى الحبل المتقدم .أو الحبل الجيد كما أسميه وحبل سفلي آخر يدعي الحبل المتأخر والذي أحب أن أدعوه الحبل الحقير .لأنه صعب التعامل معه هذه الأقسام المفككة يمكن استخدامها الآن .كنماذج لتشكيل حبلي حمض نووي مكملين لكن تذكروا أن الحبلين يقعان باتجاهين .معاكسين من حيث تركيبها الكيميائي مما يعني أن خلق حبل حمض نووي جديد للحبل المتقدم سيكون أسهل بكثير .للحبل المتأخر للحبل المتقدم أو الجيد، يضيف أنزيم يدعى بوليميراز نوكليوتيدات مطابقة إلى الجذع الأساسي .وإلى أسفل الجزيء لكن قبل قيامه بذلك، يحتاج إلى مجموعة .من النوكليوتيدات لملء القسم المفكك سنبدأ ببداية جزيء الحمض النووي، تحتاج البوليميراز ،إلى إنزيم بريميز وهو شيء صغير لتتمسك به حتى تبدأ ببناء سلسلة .الحمض النووي الجديدة وعلى إنزيم البريميز الصغير، يجب .شكر إنزيم بريميز الحامض النووي الريبي الحبل المتقدم يحتاج إلى بريميز الحامض .النووي الريبي مرة واحدة فقط بالبداية ثم تصبح بوليميراز الحمض النووي مسيطرة وتكمل عملية الفك، مضيفة باستمرار نوكليوتيدات جديدة إلى السلسلة الجديدة .حتى آخر الجزيء نسخ الحبل المتأخر أو السخيف .سخيف حقًا ذلك لأن بوليميراز الحمض النووي "بإمكانها نسخ الحبال باتجاه "5 إلى 3 ."والحبل البطيء عند "3 إلى 5 لذا بإمكان بوليميراز إضافة نوكليوتيدات .جديدة للنهاية الثالثة للبريميز فقط لذا ربما السخيف الحقيقي هنا .هو بوليميراز الحمض النووي بما أن الحبال المتأخرة تكون في الاتجاه المعاكس، يجب أن يتم نسخها .كسلسلة من الأقسام هنا يقوم إنزيم بريميز الحامض ،النووي الريبي بعمله ثانية ويضع أحيانًا بريميز حامض نووي ريبي ،قصير يعطي البوليميراز نقطة بداية .ثم يعمل إلى الوراء على طول الحبل تتم هذه العملية بالكثير من الأقسام الفردية .كل ألف إلى ألفين من أزواج القواعد كل واحدة منها تبدأ ببريميز نووي ريبي يدعى قطع أوكازاكي، بعد أن قام زوج من العلماء .باكتشاف هذه الخطوة من العملية في الستينات وحمدًا للرب أنهما كانا متزوجين لنتمكن من مناداتهما قطع أوكازاكي .بدلًا من قطع أوكازاكي ووراءها عدة أسماء هذا يسمح بتجميع .القطع على دفعات قصيرة ثم على نوع آخر من البوليميراز أن يعود ليستبدل كل بريميز الحامض النووي الريبي ثم يتم تجميع كل القطع الصغيرة .بإنزيم أخير يدعى ليغاز الحمض النووي ولهذا السبب أقول إن !الحبل المتأخر سخيف جدًا يخطئ نسخ الحمض النووي مرة .بين كل 10 مليارات نوكليوتيدات لكن لا تظنوا أنه ليس .لدى أجسامكم تطبيق لذلك ،تبين أن بوليميراز بإمكانها التعديل بمعنى إزالة النوكليوتيدات من نهاية .الحبل عندما تكتشف قاعدة غير متطابقة "لأن آخر ما نحتاجه هو "أ ."في حين يجب أن تكون "غ عند التفكير كيف أن الحمض النووي مرصوص بكل خلية، نرى أنه من المذهل .أنه لا تحدث المزيد من الأخطاء تذكروا، نحن نتحدث عن ما .يساوي ملايين الكيلومترات بداخلنا وهذا هو يا أصدقائي سبب عدم مبالغة العلماء عندما يدعون الحمض النووي .أكثر جزيء مشهور على الإطلاق ربما عليكم إعادة مشاهدة هذه .الحلقة عدة مرات حتى تقدرونها ،وبهذه الأثناء، استعدوا للأسبوع القادم حيث سنتحدث عن كيف تجعلك .هذه الأمور الستة ما أنت عليه نشكر كل العاملين في هذا البرنامج .الذين ساعدوا على جعلها حلقة مذهلة بإمكانكم الضغط على أي من الظاهر أمامكم .للعودة إلى القسم الذي ترغبون به إن كان لديكم أي سؤال، قوموا من فضلكم .بطرحه في التعليقات أو على فيسبوك أو تويتر