تويت
الفرق بين DNA و RNA (الحمض النووي الريبوزي منقوص الاوكسجين والحمض النووي الريبوزي)
إنّ الخلايا هي الوحدات الأساسية الصغرى في الكائن الحي، ومن أهم الأدوار التي تقوم بها الخلية هي الانقسام واستنساخ نفسها من جهةٍ، ومن جهةٍ أُخرى تصنيع البروتينات. وتعتمد كلتا هاتين الوظيفتين على تلك الأشرطة الحلزونية المشفرّة والمسماة بالأحماض النووية. وسنخصص هذا المقال لتوضيح الفرق بين DNA و RNA (الحمض النووي الريبوزي منقوص الاوكسجين DNA، والحمض النووي الريبوزي RNA).
تعريف الأحماض النووية
الأحماض النووية هي جزيئاتٌ كبيرةٌ على شكل سلاسلَ حلزونيةٍ، وهي بوليمراتٌ حيويةٌ تتكون من تتابع وحدات بنائية أساسية شبه متطابقة هي النوكليوتيدات. ويندرج تحت اسم الأحماض النووية النوعان الأساسيان وهما الحمض النووي الريبي منقوص الأوكسجين DNA، والذي يشكّل المادة الوراثية في جميع الكائنات الحية، ومعظم الفيروسات. والنوع الآخر هو الحمض النووي الريبي RNA، والذي يلعب دورًا مهمًّا في العديد من العمليات الحيوية داخل الخلايا كتصنيع البروتين، كما أنّه يُشكِّل المادة الوراثية عند بعض أنواع الفيروسات.
على الرغم من أنّ كلا هذين النوعين مسؤولٌ عن تخزين وقراءة المعلومات الوراثية المُشكِّلة لأساس الحياة، بالإضافة إلى تشاركهما البنية الأساسية نفسها، إلأّ أنّ هناك مجموعةً من الاختلافات الرئيسية التي تفصل بين الاثنين وهذا ما سنوّضحه فيما يلي.
الفرق بين DNA و RNA من حيث التركيب الكيميائي
كما ذكرنا؛ فالأحماض النووية عبارة عن تتابع نوكليوتيدات، حيث يتكون كل نوكليوتيد من سكرٍ خماسيٍّ وفوسفات وقواعدَ نتروجينيةٍ. وعلى مستوى هذه المكونات، فإنّ مجموعةً من الفروق تنشأ بين DNA و RNA، وهي كالتالي:
الفرق بين DNA و RNA في البنية الهيكلية
إنّ DNA عبارة عن بوليمر حلزوني مزدوج، أي يتكون من سلسلتين طويلتين من النوكليوتيدات المتتابعة، متعاكستين بالاتجاه. وبالنسبة للخلايا حقيقيات النوى، فإنّ DNA يترتّب وينتظم ضمن هياكلَ تُدعى الكروموسومات (صبغيّات)، بحيث تُشكِّل مجموعة الكروموسوات الموجودة في الكائن الحي ما يُسمّى بالجينوم. فالجينوم البشريّ يحتوي على حوالي 3 مليارات زوج من سلاسل DNA، وهي مرتبةٌ ضمن 47 كروموسوم.
أما بالنسبة لحمض RNA، فهو يتكوّن من سلاسلَ قصيرةٍ من النوكليوتيدات المتتابعة، وعلى الرغم من أنّ شكله النموذجي عبارة عن بوليمر حلزوني مفرد، إلّا أنّ احتواءه على تتابع نوكليوتيدي قادر على تكملة نفسه دون الحاجة إلى سلسلةٍ أُخرى مقابلة، يؤدي إلى اقتران أجزاء السلسة القاعدية مع بعضها البعض، بالتالي اكتساب الحمض بنيات معقدّة من الأشكال اللولبية والنتواءات. تلعب بنية هذا الحمض النووي ثلاثية الأبعاد دورًا مهمًّا في المحافظة على استقراره وقيامه بوظائفه المختلفة.
الفرق بين DNA و RNA في الوظيفة
إنّ وظيفة الحمض النووي الريبي منقوص الأوكسجين DNA هي تخزين وتشفير المعلومات الوراثية ونقلها عبر الأجيال، فهو المخطط الأساسي الذي تنشأ منه الحياة البيولوجية. أمّا وظيفة الحمض النووي الريبي RNA فهي ترجمة وفك شيفرة DNA وتحويلها إلى بروتيناتٍ، وتحصل عملية الترجمة هذه على عدّة مراحلَ، بحيث تحدث كل مرحلةٍ بإشراف حمض RNA متخصص بها، بالتالي يمكننا تمييز عدّة أنواعٍ من أحماض RNA وهي:
اختلافات أُخرى بين DNA وRNA
بالإضافة إلى الاختلافات الجوهرية المذكورة أعلاه، فإنّ هناك بعضًا من نقاط الفرق بين DNA و RNA الأُخرى مثل:
إنّ الخلايا هي الوحدات الأساسية الصغرى في الكائن الحي، ومن أهم الأدوار التي تقوم بها الخلية هي الانقسام واستنساخ نفسها من جهةٍ، ومن جهةٍ أُخرى تصنيع البروتينات. وتعتمد كلتا هاتين الوظيفتين على تلك الأشرطة الحلزونية المشفرّة والمسماة بالأحماض النووية. وسنخصص هذا المقال لتوضيح الفرق بين DNA و RNA (الحمض النووي الريبوزي منقوص الاوكسجين DNA، والحمض النووي الريبوزي RNA).
تعريف الأحماض النووية
الأحماض النووية هي جزيئاتٌ كبيرةٌ على شكل سلاسلَ حلزونيةٍ، وهي بوليمراتٌ حيويةٌ تتكون من تتابع وحدات بنائية أساسية شبه متطابقة هي النوكليوتيدات. ويندرج تحت اسم الأحماض النووية النوعان الأساسيان وهما الحمض النووي الريبي منقوص الأوكسجين DNA، والذي يشكّل المادة الوراثية في جميع الكائنات الحية، ومعظم الفيروسات. والنوع الآخر هو الحمض النووي الريبي RNA، والذي يلعب دورًا مهمًّا في العديد من العمليات الحيوية داخل الخلايا كتصنيع البروتين، كما أنّه يُشكِّل المادة الوراثية عند بعض أنواع الفيروسات.
على الرغم من أنّ كلا هذين النوعين مسؤولٌ عن تخزين وقراءة المعلومات الوراثية المُشكِّلة لأساس الحياة، بالإضافة إلى تشاركهما البنية الأساسية نفسها، إلأّ أنّ هناك مجموعةً من الاختلافات الرئيسية التي تفصل بين الاثنين وهذا ما سنوّضحه فيما يلي.
الفرق بين DNA و RNA من حيث التركيب الكيميائي
كما ذكرنا؛ فالأحماض النووية عبارة عن تتابع نوكليوتيدات، حيث يتكون كل نوكليوتيد من سكرٍ خماسيٍّ وفوسفات وقواعدَ نتروجينيةٍ. وعلى مستوى هذه المكونات، فإنّ مجموعةً من الفروق تنشأ بين DNA و RNA، وهي كالتالي:
- الفرق بين DNA و RNA في القواعد النتروجينية:
- هي مركباتٌ عضويةٌ تحوي على الكربون والنتروجين، كما تحتوي على مجموعةٍ أمينيةٍ قادرة على ربط هيدروجين إضافي، بالتالي تستطيع خفض تركيز أيونات الهيدروجين في بيئتها، مما يرفع من درجة PH ويميل الوسط نحو القلوية، ولهذا سُميّت بالقواعد. هي خمس قواعدَ قد تتواجد أربعةٌ منها فقط ضمن الحمض النووي، هي:
- أدنين A.
- غوانين G.
- سيتوزين C.
- ثايمين T.
- يوراسيل U.
- تُصنّف تلك القواعد إلى فئتين أساسيتين هما:
- البيورينات؛ وتضم الأدنين والغوانين.
- البيريميدينات؛ والتي تضم السيتوزين والثايمين واليوراسيل.
- حيث يحتوي DNA على أدنين، جوانين، سيتوزين، ثايمين. في حين يحتوي RNA على أدنين، سيتوزين، غوانين، يوراسيل.
- هي مركباتٌ عضويةٌ تحوي على الكربون والنتروجين، كما تحتوي على مجموعةٍ أمينيةٍ قادرة على ربط هيدروجين إضافي، بالتالي تستطيع خفض تركيز أيونات الهيدروجين في بيئتها، مما يرفع من درجة PH ويميل الوسط نحو القلوية، ولهذا سُميّت بالقواعد. هي خمس قواعدَ قد تتواجد أربعةٌ منها فقط ضمن الحمض النووي، هي:
- الفرق بين DNA و RNA في السكر:
- إنّ السكر الموجود في حمض RNA هو الرايبوز، والذي يحتوي على مجموعة هيدروكسيل (OH) مرتبطة بذرة الكربون رقم 2 من حلقة السكر.
- في حين أنّ السكر الموجود في DNA هو الرايبوز منقوص الأوكسجين، والذي يحوي في موقع ذرة الكربون رقم 2 على عنصر الهيدروجين (H) فقط، أي ينقصه الأوكسجين (O). ومن هنا جاء الفرق بين DNA و RNA والاختلاف في التركيب والتسمية.
الفرق بين DNA و RNA في البنية الهيكلية
إنّ DNA عبارة عن بوليمر حلزوني مزدوج، أي يتكون من سلسلتين طويلتين من النوكليوتيدات المتتابعة، متعاكستين بالاتجاه. وبالنسبة للخلايا حقيقيات النوى، فإنّ DNA يترتّب وينتظم ضمن هياكلَ تُدعى الكروموسومات (صبغيّات)، بحيث تُشكِّل مجموعة الكروموسوات الموجودة في الكائن الحي ما يُسمّى بالجينوم. فالجينوم البشريّ يحتوي على حوالي 3 مليارات زوج من سلاسل DNA، وهي مرتبةٌ ضمن 47 كروموسوم.
أما بالنسبة لحمض RNA، فهو يتكوّن من سلاسلَ قصيرةٍ من النوكليوتيدات المتتابعة، وعلى الرغم من أنّ شكله النموذجي عبارة عن بوليمر حلزوني مفرد، إلّا أنّ احتواءه على تتابع نوكليوتيدي قادر على تكملة نفسه دون الحاجة إلى سلسلةٍ أُخرى مقابلة، يؤدي إلى اقتران أجزاء السلسة القاعدية مع بعضها البعض، بالتالي اكتساب الحمض بنيات معقدّة من الأشكال اللولبية والنتواءات. تلعب بنية هذا الحمض النووي ثلاثية الأبعاد دورًا مهمًّا في المحافظة على استقراره وقيامه بوظائفه المختلفة.
الفرق بين DNA و RNA في الوظيفة
إنّ وظيفة الحمض النووي الريبي منقوص الأوكسجين DNA هي تخزين وتشفير المعلومات الوراثية ونقلها عبر الأجيال، فهو المخطط الأساسي الذي تنشأ منه الحياة البيولوجية. أمّا وظيفة الحمض النووي الريبي RNA فهي ترجمة وفك شيفرة DNA وتحويلها إلى بروتيناتٍ، وتحصل عملية الترجمة هذه على عدّة مراحلَ، بحيث تحدث كل مرحلةٍ بإشراف حمض RNA متخصص بها، بالتالي يمكننا تمييز عدّة أنواعٍ من أحماض RNA وهي:
- RNA المرسال: مسؤولٌ عن عملية النَسخ، حيث يقوم RNA بنسخ أجزاءٍ محددة من الشيفرة الوراثية المحمولة على DNA، ثم نقل هذه النِسَخ إلى الريبوسومات وهي مصانعُ خلويةٌ تُسهّل وتيّسر عملية اصطناع البروتين انطلاقًا من هذه الرموز.
- RNA الناقل: وهو المسؤول عن إحضار الحموض الأمينية - وهي الوحدات الأساسية في بناء البروتين - إلى الريبوسومات، وذلك استجابةً للمعلومات المشفرة التي أحضرها RNA الرسول، ويطلق على هذه المرحلة من عملية اصطناع البروتين اسم الترجمة.
- RNA الريبوسومي: هو أحد مكوّنات المصنع الريبوسومي ذاته، ودونه لن تحدث عملية تصنيع البروتين على الإطلاق.
اختلافات أُخرى بين DNA وRNA
بالإضافة إلى الاختلافات الجوهرية المذكورة أعلاه، فإنّ هناك بعضًا من نقاط الفرق بين DNA و RNA الأُخرى مثل:
- يمتلك DNA القدرة على التضاعف الذاتي أو التكرار (Self-Replicating)، أي أنّه لا يتلقّى الأوامر من مصدرٍ آخر كي يقوم بالتضاعف. في حين أنّ RNA يُصنَّع من DNA وذلك حسب الحاجة.
- يختلف الحمضان في مقدرتهما على تحمّل التعرض للأشعة فوق البنفسجية؛ إذ إنّ DNA يبدي حساسيةً كبيرةً وسرعةً بالعطب عند التعرض لهذه الأشعة، في حين أنّ RNA يبدي مقاومةً أكبر نسبيًّا عند التعرض لها.
- يتواجد القسم الأكبر من DNA ضمن النواة، وبعضٌ منه في الميتاكوندريا. أما RNA فيتواجد في نواة الخلية والسيتوبلاسم والريبوسوم، وهذا يعتمد على نوع الحمض النووي الريبوزي.
- يبدي DNA استقرارًا أكبر في الظروف القلوية، كما أنّه أقلّ عرضةً لتأثير الأنزيمات التي قد تهاجمه.