تحقیق ساختمان DNA و کار DNA در سلول‌ها  شامل 37 صفحه به صورت فایل ورد و قابل ویرایش می باشد که یکی از تحقیق های جامع و کامل در مورد  ساختمان DNA و کار DNA در سلول‌ها  می باشد و دارای منابع معتبر می باشد

۱- ساختمان DNA

با روشن شدن حمل اطلاعات وراثتی توسط DNA توجه محققین به بررسی آن معطوف گردید. تعیین ساختمان اولیه و سه بعدی این مولکول تا حدی چگونگی حمل اطلاعات و همانند سازی کروموزوم را نشان داد. ابتدا این نگرانی وجود داشت که شاید مولکول DNAساختمان بسیار پیچیده و غیر عادی داشته باشد ولی بزودی معلوم شد که این مولکول به صورت مارپیچ مضاعف بوده و ساختمان سه بعدی ژن ها مشابه یکدیگر است و تنها تفاوت آنها در مورد تعداد و توالی نوکلئوتیدهای تشکیل دهنده یک ژن می باشد. امروزه پس از گذشت سی سال ملاحظه می شود که ساختمان DNA چندان هم ساده نیست، مثلاً DNA بعضی ویروس ها تک رشته است ( برخلاف اکثر مولکول های دیگر که به صورت مارپیچ مضاعف می باشند). ضمناً علیرغم اینکه مولکول DNA عمدتاً به صورت مارپیچ راستگرد است، ولی بعضی از مناطق آن چپگرد می باشند. بعلاوه همه مولکول های DNA خطی نیستند و برخی حلقویند، از طرف دیگر در اثر تاب خوردن مولکول های DNA بدور پروتئین های هسته ای خاصی اشکال پیچیده ای به نام ابرمارپیچ بوجود می آیند که ممکن است این تاب خوردگیهای ثانویه، ساختمان مارپیچ مضاعف را به گونه ای تغییر دهند که سبب باز شدن دو رشته فوق و بوجود آمدن نواحی تک رشته ای گردد. ابتدا تصور می شد که ساختمانهای پیچیده تر DNA اشکال فرعی هستند ولی بزودی ملاحظه گردید که فراوانی این ساختمانها بسیار بیشتر از حدی است که فرعی تلقی شوند. بنابراین ساختمان DNA نه تنها به صورت نسبتا ساده مارپیچ مضاعف نیست بلکه اشکال ساختمانی پیچیده تری بر روی آن می توانند بوجود آیند و با درک علت ایجاد چنین ساختمانهایی می توان تا حدی به نقش DNA در کنترل حیات پی برد.[۱۶]

۲- DNA معمولاً به صورت مارپیچ مضاعف است

یکی از مهمترین ویژگیهایDNA ساختمان مارپیچ مضاعف آن است، بدین معنی که از دو زنجیره مکمل که به دور یکدیگر تاب خورده اند بوجود آمده است . مارپیچ فوق راستگرد و هر زنجیره آن پلیمری ازچهار نوع نوکلئوتید است . قند یک نوکلئوتید توسط یک گروه فسفات به قند نوکلئوتید بعدی متصل می شود. هر نوکلئوتید دارای یک قند ( ددروکسی ریبوز (، یک گروه فسفات و یک بازپورینی (A,G)یا پیریمیدینی(C,T) است. بازهای پورین ی دو حلقه ای و بازهای پیریمیدینی یک حلقه ای می باشند. در هر زنجیره پلی نوکلئوتیدی گروههای فسفات و قند بطور متناوب قرار گرفته اند و بدین ترتیب اسکلت آنرا می سازند. پیوندی که گروههای فسفات و قند نوکلئوتیدها را به هم وصل می کند به نام پیوند فسفو دی استر خوانده می شو د. اسکلت کلیه مولکول های DNA مشابه است و تنها اختلاف آنها بین نوع توالی بازهای پورینی و پیریمیدینی موجود در آنها است. بازهای پورین و پیریمیدینی مولکول های مسطح و نسبتاً نامحلول در آب هستند و با زاویه حدود ۹۰ درجه نسبت به اسکلت زنجیره بر روی هم قرار می گیرند.[۱۷]

۳- توالی بازهای دو زنجیره DNA مکمل یکدیگر است

دو زنجیر ه DNA موجود در مارپیچ مضاعف به کمک پیوندهای هیدروژ نی بین جفت بازهای مکمل DNA دو زنجیره مقابل، در کنار یکدیگر قرار می گیرند. بدین ترتیب که بازهای آدنین و تیمین و بازهای گوانین و سیتوزین با یکدیگر جفت می شوند . تنها در صورت ا یجاد چنین آرایشی است که شکل منظم DNA  می تواند بوجود آید، در غیر این صورت در ا ثر جفت شدن دو باز پورینی یا پیریمیدینی ابعادDAN  به ترتیب بزرگتر یا کوچکتر می شوند و ساختمان منظم آن از بین خواهد رف ت. بدین ترتیب ملاحظه می شود که همواره بازهای مکمل در مقابل یکدیگر قرار می گیرند و پیوند هیدروژنی بین آنها سبب بوجود آمد ن مارپیچ مضاعف منظم DNA  می گردد. بنابراین با داشتن توالی یک زنجیره، توالی زنجیره مقابل را می توان نوشت. مثلاً اگر توالی یک زنجیره   ۵  – ATGTC – 3  باشد، توالی زنجیره مکمل آن  ۳ – ATGTC -5 خواهد بو د. ضمناً برای ایجاد پی وندهای هیدروژنی مناسب بین جفتها یG -C,A- T، دو زنجیره باید درجهت مخالف یکدیگر قرار گیرند و در این صورت پیوندهای فسفو دی استر آنها در جهت مخالف یکدیگر قرارخواهند گرفت. بدین ترتیب اگر مارپیچ مضاعف DNAبه اندازه ۱۸۰ درجه چرخانده شود، ظاهراً تغییری درساختمان فضایی آن دیده نمی شود.

پیوندهای گلی کوزیدی که سبب اتصال جفت بازهای آلی به قندهای مربوط به آنها می شوند، کاملاً درمقابل هم قرار ندارند(دو پیوند در امتداد یک خط فرض نیستند )، در نتیجه اسکلت های قند – فسفات دوزنجیره د ر دو سوی مارپیچ به گونه ای قرار گرفته اند که دو شیار نامساوی ) از نظر بزرگی و گودی ( بین آنها تشکیل می شود ( شکل). کف شیار بزرگ را اتمهای ازت و اکسیژن موجود در نوک بازهای آلی ( منظور ازنوک، اتمهایی هستند که در دورترین فاصله از پیوند گلی کوزیدی قرار دارند ) پوشانده اند. شیار فوق به سمت داخل محور مارپیچ مضاعف باز می شود. ولی کف شیار کوچک را ازت ها و اکسیژن های دیگربازهای آلی تشکیل داده اند. این شیار به سمت خارج محور مارپیچ مضاعف باز می شود. تعداد پیوندهای هیدروژنی که در شیار بزرگتر تشکیل می شوند، بیشتر بوده و بستگی به توالی بازها دارد . به هر حال پروتئینهای اختصاصی به قطعات خاصی ازDNA ( با توالی معین ) در شیار بزرگتر متصل می شوند.

(a)شیارهای بزرگ و کوچک مارپیچ مضاعف DNA (b) موقعیت نسبی ازت و اکسیژن جفت بازهای هر یک از شیارها. ازت ها و اکسیژن های کف شیار بزرگ متوجه قسمت مرکزی مولکولDNA  (محور مارپیچ) هستند، در حالی که ازت و اکسیژن های کف شیار کوچک متوجه به قسمتهای خارجی مولکول می باشند.[۱۸]

۴-کار DNA در سلول‌ها

پیام های ژنتیکی موجود در مولکول DNA در نهایت برای مواردی چون ساخت پروتئین و مولکول‌های RNA در یاخته، مورد استفاده قرار می‌گیرد. قطعه هایی از DNA که پیام های ژنتیکی را باخود حمل می‌کنند ژن نامیده می‌شوند ولی DNA توالی‌های دیگری نیز دارد که برای ساخت خود DNA یا تنظیم استفاده از اطلاعات زنتیکی موجود در ژن، مورد استفاده قرار می‌گیرند. از لحاظ شیمیایی، DNA از دو رشته طولانی پلیمری با واحدهای ساختاری از جنس نوکلئوتید تشکیل شده‌است که شامل ستون‌هایی از گروه‌های قند و فسفات هستند.اتصال نوکلئوتیدها به هم در زنجیره توسط گروه های هیدروکسیل کربن ۳́ قند و́ ۲ ریبوز است به این اتصال فسفودی استر می گویند؛ که در نهایت اسکلت DNA ساخته می شود.این دو رشته DNA با هم موازی هستند. مولکول‌های قند از طریق چهار نوع باز آلی به یکدیگر متصل می‌باشند.


جهت دانلود متن کامل تحقیق ساختمان DNA و کار DNA در سلول‌ها  کلیک نمایید