دراسة تكشف عن سبب تكويننا من حمض الدنا بدلاً من الرنا باختصار

معالم حمض الدنا

اكتشف فريدريك ميسشر حمض الدنا عام 1869. وبعد ذلك بسبعين عاماً، أثبت أوزوالد آفري وزملاؤه بأن حمض الدنا يحمل المعلومات الوراثية. وبعد مرور عقد من الزمن، وصف جيمس واطسون وفرانسيس كريك بنية حمض الدنا وقاموا بنشر نموذجهما عن التركيب الحلزوني المزدوج لحمض الدنا. وعلى الرغم من مرور أكثر من قرن على التعرف على الدنا لأول مرة، إلا أن العلماء ما يزالون يكتشفون المزيد حول هذا الجزيء المعقد وحول سبب اعتباره الشفرة المصدر للحياة.

ويقدّم البحث الذي يشرف عليه حالياً هاشم الهاشمي من جامعة ديوك أحدث خطوة في تاريخ حمض الدنا، حيث يبيّن سبب تشكيل حمض الدنا لبرنامج الحياة بدلاً من حمض الرنا. ولكن دعونا نستعرض أولاً الخصائص الرئيسية والاختلافات بين حمضي الدنا والرنا.

حقوق الصورة:DifferenceBetween.net

معرفة حمضي الدنا والرنا

يعتبر كلا حمضي الدنا والرنا من الأحماض النووية (أي جزيئات حيوية كبيرة وطويلة وتتألف من جزيئات أصغر تدعى النيوكليوتيدات). فحمض الدنا هو جزيء مزدوج الشريط يحوي شريطين من النيوكليوتيدات ويتألف من الفوسفات بشكل رئيسي، وسكر الديوكسي ريبوز، بالإضافة إلى أسس الأدنين والجوانين والسيتوزين والثايمين. أما حمض الرنا فهو على شكل شريط حلزوني مفرد ويتألف من سلاسل قصيرة من النيوكليوتيدات، وأساس من الفوسفات وسكر الريبوز، كما يحوي الأدنين والجوانين والسيتوزين وأسس اليوراسيل.

ولكن قد يكون الفارق الأكثر أهمية بين الحمضين، كما ورد في دراسة الهاشمي، هو قدرة الدنا على تغيير شكله بطريقة غير ممكنة بالنسبة للرنا، الأمر الذي يجعل الدنا أكثر مرونة وأفضل تخزيناً للشفرة الوراثية. وعليه فعل ذلك تحديداً مع أزواج الأسس بطريقة هوجستين، والتي تحدث عندما يقلب الحمض النووي بمقدار 180 درجة. وهذا يؤدي في النهاية إلى التواء أو فتل التركيب الحلزوني المزدوج، ما يعني أن الدنا يمكنه تجاوز الضرر من خلال التحول بهذه الطريقة. ولكن جزيئات الرنا غير قادرة على تشكيل أسس هوجستين وبالتالي تتفكك، وتنحل بشكل كامل عندما تواجه مجموعة الميثيل التي قدمها الفريق.

وقال الهاشمي لصحيفة واشنطن بوست: "في حال كان الجينوم مؤلفاً من حمض الرنا، فإن هناك احتمال كبير بعدم قدرته على تحمل الضرر الكيميائي الذي يتعرض له طوال الوقت. ويبدو بأن قدرة الدنا على امتصاص الضرر المطبق عليه هو أحد الأسباب وراء تطوير الجينوم المعتمد على الدنا".

ولا يزال هناك الكثير لاكتشافه حول الدنا، ولكننا نقترب من فهم الأسباب وراء مرونته وفعاليته الشديدة.

تم نشر العمل في دراسة جديدة في مجلة الطبيعة الهيكلية والبيولوجيا الجزيئية.