DNA والأحياء الجزيئية: دليل دراسة

الأفكار الأساسية

DNA لولب مزدوج يضع ازدواج قواعده قواعد عددية بسيطة. عدّ القواعد والأطوال والرامزات ونسخ PCR هي الحسابات المعتادة.

• قواعد تشارغاف: في DNA مزدوج السلسلة A = T و G = C، فيكون %A + %G = 50 %. محتوى GC هو %G + %C.
• يشغل زوج القواعد 0.34 nm على امتداد اللولب، والدورة الكاملة 10 أزواج قواعد (3.4 nm).
• ثلاث قواعد تكوّن رامزة، فتشفّر متتالية مشفّرة من n قاعدة نحو n ÷ 3 حمضاً أمينياً، ولعديد ببتيد من m حمضاً أمينياً m − 1 رابطة ببتيدية.
• يضاعف PCR الهدف في كل دورة: النسخ = N₀ × 2ⁿ. تقطع إنزيمات القصر عند متتالية محددة، فتعطي k قطعاً k + 1 شظية خطية.

المعادلات الأساسية

• A = T and G = C (Chargaff)
• %A + %G = 50
• length = base pairs × 0.34 nm
• codons = bases ÷ 3
• copies = N₀ × 2ⁿ

مثال محلول

إذا كانت 30 % من قواعد عينة DNA هي A فإن T تساوي 30 % وكلاً من G وC تساوي (100 − 60) ÷ 2 = 20 %. جين طوله 3000 bp طوله 3000 × 0.34 = 1020 nm وفيه 1000 رامزة. وبرامزة إيقاف واحدة يشفّر 999 حمضاً أمينياً بـ 998 رابطة ببتيدية وكتلة نحو 999 × 110 ≈ 110 kDa.

أخطاء شائعة

• تطبيق قاعدة تشارغاف على DNA أحادي السلسلة أو RNA حيث لا يلزم أن تساوي A كلاً من T أو U.
• عدّ رامزة الإيقاف حمضاً أمينياً.
• استعمال عدد القواعد بدل أزواج القواعد عند حساب طول اللولب المزدوج.

تدرّب

اختبر نفسك بأسئلة تدريبية في هذا الموضوع: DNA والأحياء الجزيئية