دانلود مقاله ژنتیک

گوانین یک عامل اکسیدی و یک عامل آمینی دارد و به آن 6-اکسی 2-آمینوپورین گویند.

چون اوراسیل و تیمین در یک CH3 تفاوت دارد تیمن را 5-متیل اوراسیل نیز می‌گویند.

در مورد بنیان قند، قند (c5) دزوکسی ریبوز است شماره گذاری کربنهای قند را با نماد پرین نمایش می دهند تا کربن های قند از کربنهای باز قابل تفکیک باشند. اگر در کربن  گرفته شده باشد. قند RNA ریبوز می شود. بنیان اسیدی، اسید فسفریک  است. ترکیب قند با هریک از بازهای آلی منجر به تشکیل نوکلوئوزیدها می‌گردد. قند را معمولاً با S نشان می دهند و اسید را با P نوکلوئوزید وقتی با بنیان اسید(p) ترکیب شوند.(با بازهای تری فسفات ترکیب می شود)منومرهای دارای انرژی تشکیل می دهند. آدنوزین تری فسفات(ATP) و... که منورمرهای اصلی وارد شده در رشته های پلی مر است.بدین صورت که وقتی وارد رشته های پلی مر می شوند ار سه بنیان دو بنیان را آزاد کرده به صورت (2P1) و تبدیل به منرمرهای موجود در رشته پلی‌مر AMP  تکرار می شوند هر AMP زا دزوکسی آدنیلیک اسید- GMP(دزوکسی گوانیلیک) GMP اسید دزوکسی سیتیلیک را می گویند.

نحوه انتقال این سه جزء در هر یک از چهار منومر فوق به این صورت است که بنیان فسفات همیشه به کربن  قند متصل می گردد(پیوند استری) این پیوند استر(اسید و الکل) خوانده می شود. و محصول آن  است و یک مولکول آب آزاد می شود. نحوه الحاق باز به قند چنین است که همیشه کربن 1 قند با از دست دادن یک مولکول آب به ازت شماره 9 کربن پورین ها و شماره یک پریمیدین ها متصل می گردد. پیوند بین باز آلی و قند نیز پیوند گلیکوزیدی گفته می شود. در محل بار آلی عوامل شیمیایی دارای پتانسیل پیوند کووالانسی دیده نمی شود. ولی از هر نوکلئوتید غیر از ناحیه  فسفات ناحیه دیگری دیده می شود که می تواند پیوند کووالانسی ایجاد بکند و آن (OH) موجود در کربن قند است. چنانچه خواهیم دید نحوه پلی مریزاسیون با مشارکت نوکلوئوتیدیتری فسفات و آن هم با استفاده از یک رشته الگوانجام پذیر است. رشته نوکلئوتید را تعیین می کند. ولی نحوه وارد شدن منومر در پلی مر همیشه از انتهای  پلی مر ممکن است و علت آن این است که منومرهای فسفات انرژی خود را در محل بنیان ذخیره شده بایستی در محل مصرف آزاد گردد.

محل مصرف همان ناحیه  از قند آخرین نوکلئوتید موجود در رشته پلی مری است به همین عل رشد یا توسعه رشته پلی مری همیشه از قاعده رشد پلی مراز انتهای  هم برای همانندسازی و هم رونوشت برداری صادق است به همین خاطر جهت پلی مریزاسیون را از  به  در نظر می گیرند. مسلم است که در رشته الگو  به  خواهد بود. هرگاه دو رشته دزوکسی ریبونوکلئوتیدی مقابل هم در مولکول DNA تولید گردد در مولکول DNA از نحوه آرایش قندها و همچنین انتهای رشته ها می‌توان پی به وارونه بودن دو رشته برد(موضع گیری تنها اکسیژن به طرف پایین) (معکوس بودن)

نحوه مکمل یابی:چنین است که بعد از پیدایش مارپیچ دو رشته ای فرم DNA به شکل ناودان تابیده شده(ناودان حلقوی) دیده می شود.

عتل تابیدن یا چرخش ناودان از انحرافی است که یک جفت نوکلئوتید از جفت نوکلئوتید دیگر دارد. که با زاویه انحراف  36 درجه به همدیگر قرار گرفته اگر همین انحراف را در طول DNA تصور کنیم مولکول DNA به صورت مارپیچ دیده خواهد شد.

از نظر جهت چرخش و فشردگی نوکلئوتید نسبت به همدیگر سه نوع DNA شناسایی شده است که اصطلاحاً به نام های A-DNA، B-DNA، Z-DNA و فرم فعال فیزیولوژیکی(مدل واتسون و کریک) B-DNA است. در این نوع طول در هر پیچش کامل 360 درجه که به طول A34 است. 10 جفت نوکلوئوتید قرار می گیرد. جهت چرخش راست گردان(در جهت عقربه ساعت) می باشد و فرم A-DNA فرم دهید راز B-DNA است که به هنگان استخراج بسته به قند بکار رفته ایجاد می گردد. فشردگی آن را بیشتر از B-DNA و راستگردان است. در هر چرخش کامل آن 11 جفت نوکلئوتید دیده می شود ولی مثل B-DNA راستگردان است. فرم Z-DNA بر خلاف دو نوع قبلی چپ گردان است. فشردگی آن بیشتر از دو نوع قبلی بوده و در هر چرخش 12 نوکلئوتید را بر می گیرد. از نظر طرز تزئین ژنتیکی بنظر می رسد این DNA نقش فعالی را بازی نمی کند چون Z-DNA قابل رونوشت برداری نیست چراکه آنزیم های پلی مراز نمی توانند روی آن حرکت کنند. از مثال های بارز

Z-DNA می توان نواحی بین بازویی در کروموزوم پلی تن را مثال زد که قابل زد رونوشت برداری نیستند لازم است بدانیم Z-DNA ممکن است از نظر فضایی تغییر یافته و به فرم B-DNA تبدیل گردد.

شکل ظاهری این سه نوع DNA را می توان از فرو رفتگی هایی که در محل پیچش ایجاد می‌گردد از همدیگر تشخصی داد.

فرورفتگی بزرگ پشت ناودان (major grrove) و کوچک جلو ناودان (minor groove) است در فرم A-DNA تفاوت minor و major کمتر است و در نوع Z-DNA به سختی می توان این فرورفتگی ها را تشخیص داد.

همانند سازی DNA:

1-همانند سازی حفاظتی

2-نیمه حفاظتی

3-غیر حفاظتی

4-انتشاری

مفاهیم این فرضیه ها در شکل زیر روشن است.

آزمایش های کامل(هم در گیاهان و هم در جانوران) انجام گرفته و ثابت شده که فرضیه نیمه حفاظتی صادق است.

در گیاه باقلا، تیلور در سال 1975 با استفاده از تیمیدین تریتیوم دار(ایزوتوپ هیدروژن) باکتری Ecoli تیمار کرد و در سال 1985 دو دانشمند به نامهای مزلسون و استال ماده نشاندار را از طریق تکنیک تعیین چگالی توسط شیب یا گرادیان یا غلظت کلرید آمونیوم ویا نمک های سنکین مثل کروسزیم توانستند DNA نشاندار و غیر نشاندار را از هم جدا کنند.

آزمایش تیلور:

این دانشمند اجازه داد ریشه باقلا چرخه سلولی در حضور تیمیدین تریتیوم دار قرار بگیرد. سپس از ریشه ها لامهای مربوط به متافازمیوزی را تهیه کرد و کشاندن صفحه فیلم عکاسی روی آنها اتورادیوتراپی انجام داده نتایج اتورادیوتراپی در شکل زیر نشان داده می شود سپس بخش دیگری از این ریشه ها را که جزء سلولی که نشاندار شده بودند اجازه داد تا یک چرخه سلولی دیگر در حضور نشاندار قرار گیرد. مجدداً لام مربوط به پلاک متافازی این ریشه ها را نیز تهیه کرد که نتایج آنها در شکل دیده می‌شود.

تیلور ثابت کرد که مولکول DNA که دارای دو رشته لی مر است هنگام همانند سازی از هم باز می شود و هر رضته قدیمی به عنوان الکویی برای رشته جدید مورد استفاده قرار می گیرد. به همین علت در مولکولهای DNA نسل جدید یک رشته قدیمی در رشته جدید وجود خواهد داشت و به خاطز وجود یک رشته جدید در مولکولهای DNA نسل جدید امکان مشارکت تریتیمی در هر دو رشته فراهم شده به همین علت در ولکول جدید سنتز شده در محیط نشاندار در اتورادیوگرافی ظاهر می شود. اگر چنین کروموزومی که در هر کروماتید نشاندار هست تقسیم میتوز را تمام بکند هر کروماتید درون یک سلول قرار گرفته و اگر چنین سلولهایی را در محیط غیر نشاندار اجازه یک چرخه کامل سلولی دیگر را بدهیم مجدداً در مولکول های DNA هماند سازی شده در محیط غیر نشاندار می توانیم تک رشته نشاندار را ردیابی کنیم که همین تک رشته دقیقاُتوسط آزمایشتیلور قابل ردیابی بود. منتهی در برخی موارد تبادل کروماتید خواهری نیز مشاهده می گردد که در اثر کراسینگ اوربین کروماتیدهای خواهری است. این نوع کراسینگ اور متفاوت از کرسینگ اورمیوزی است و اصطلاحاً بنام کراسینگ اورسوماتیکی گفته می شود. که با همین تکنیک این پدیده کشف گردیده است. این تکنیک (انورادیوگرافی) اساس وپایه تکنیک تشخیص کراسینگ اورسوماتیکی را فراهم آورده که بنام sister chromatic exchange technic معروف است.

آزمایش های مزلسون و استال:

این دانشمند از شیب غلظت برای جداسازی مولکولهای نشاندار غیر نشاندار استفاده کرد. اساس این کار بود که اگر محصول نمک را مثل کلروزسزیم سانتریفوژ بکنیم غلظت نمک بطور پیوسته از بالاترین سطح محلول تا ته لوله افزایش می یابد واگر ماده دیگری با .زن مولکولی نامشخص در شیب غلظت قرار داده و مجدداً سانتریفوژ بکنند آن مولکول مجهول جایی از شیب غلظت متوقف می گرد که جرم حجمی ناحیه توقف با جرم حجمی خود مولکول برابر باشد. این مسئله امکان میدهد که بتوانیم دو جسم با وزنهای مولکولی متفاوت را به راحتی از طریق شیب غلظت همدیگر تفکیک کنیم.

سه نوع مولکول مورد استفاده در آزمایش مزلسون و استال عبارتند از:

1)مولکول های DNA که در هر دو رشته نشاندار بودند.

2)مولکولهای DNA که در یکی از رشته ها نشاندار بود و دیگری غیر نشاندار

3)مولکولهای DNA که در هر دو رشته غیر نشاندار هستند.

آزمایش مزلسون و استال و نتایج حاصل از آن در شکل زیر دیده می شود. ابتدا کشتی از E.coli دادند و بعد اجازه دادند نسل ها در حضور کلرور آمونیوم نشادار رشد بکنند و کلرید آمونیوم حتی منبع تغذیه ازتی بود. یعنی اگر ازت در ساختار DNA وارد شوند نشاندار خواهد بود. به طوری که کل مولوکول DNA باکتری نشاندار شده بود. بعد از ایجاد باکتری های نشاندار شده بود. بعد از ایجاد باکتری های نشاندار آنها را در محیط غیر نشادار وارد نمودند. از آنها نسل اول را گرفتند و وارد محیط غیر نشاندار کردند و بعد به نسل g2 اجازه دادند تا نسل سوم را ایجاد بکند. (g3) و پس DNA آنها را استخارج کرده و سپس در شیب غلظت کلرور سدیم قرار دادند.

نتایج را با همانند سازی نیمه حفاظتی مقایسه کردند. در همانند سازی نیمه حفاظتی طبق فرضیه نیمه حفاظتی دو رشته از هم باز می شود.