علم الأحياء الجزيئي: الحمض النووي وتضاعفه — المستوى الجامعي

مقدمة في علم الأحياء الجزيئي

علم الأحياء الجزيئي (Molecular Biology) هو فرع من علوم الحياة يدرس الآليات الجزيئية للعمليات الحيوية داخل الخلايا. يركز على دراسة الأحماض النووية (DNA و RNA) والبروتينات وكيفية تفاعلها لتحديد بنية ووظيفة الخلايا. يعتبر هذا العلم أساساً لفهم الوراثة والمرض على المستوى الجزيئي.

بنية الحمض النووي (DNA)

DNA هو جزيء حلزوني مزدوج (Double Helix) يتكون من نيوكليوتيدات. كل نيوكليوتيدة تحتوي على قاعدة نيتروجينية (A، T، C، G)، سكر (ديوكسي ريبوز)، ومجموعة فوسفات. ترتبط القواعد بتتابع محدد: A مع T (برابطتين هيدروجينيتين) و C مع G (بثلاث روابط). هذا التتابع يحدد المعلومات الوراثية الفريدة لكل كائن حي.

تضاعف DNA والتعبير الجيني

تضاعف DNA يحدث في الطور S من دورة الخلية. يبدأ بفك الحلزون بواسطة هيليكاز، ثم يضيف DNA بوليميراز نيوكليوتيدات مكملة لكل شريط. النتيجة جزيئا DNA متماثلان (التضاعف شبه المحافظ). يتضمن التعبير الجيني: النسخ (DNA → RNA) والترجمة (RNA → بروتين). الأخطاء في التضاعف قد تسبب طفرات جينية قد تؤدي لأمراض.

للمزيد من المعلومات، يمكن الاطلاع على درس علم الأحياء الدقيقة الطبية ودرس الهندسة الوراثية النباتية.