تخليق حمض RNA:
يتم تخليق الحمض النووي RNA من الحمض النووي DNA بعملية تسمى الاستنساخ Transcription- مع إحلال قاعدة اليوراسل (U) محل قاعدة الثايمين (T) - ثم يتعرض الحمض الناتج (سلسلة أُحادية طويلة من النيوكليوتيدات) لسلسلة من عمليات التقطيع والتهذيب والإضافة؛ ليعطي في نهاية الأمر ثلاثة أنواع من الحمض تقوم بإنتاج البروتينات في الكائن الحي، والأحماضُ النووية لا تنتج خارج الخلية الحية.
تخليق البروتينات:
البروتين عبارة عن سلسلة من الأحماض الأمينية، وهو مادة عضوية حيوية، تتألف من الكربون والهيدروجين والأكسجين والنتروجين، ومرتبطة ببعضها بروابط ببتيدية (وهي رابطة تنشأ من ارتباط ذرة كربون في حمض، بذرة نتروجين في حمض أميني آخر، CـــــــN).
والأحماض الأمينية نوعان: يميني D ويساري L (وهما صورة مِرآة لبعضهما)، ولا تنتج إلا داخل الخلية الحية فقط.
ولكن الخلية تستخدم فقط الأحماض الأمينية اليسارية L- وعددها عشرون حمضًا - لتخليق البروتينات، ولا تستخدم الأحماض اليمينية D في العملية.
والبروتينات هي التي تؤدي - بطريقة مباشرة أو غير مباشرة - العمليات الحيوية في الكائن الحي؛ مثل: الخمائر (الإنزيمات) الهاضمة، التي تساعد في العمليات الحيوية، والبروتينات التركيبية في الخلية، وبروتينات الإشارات العصبية، والبروتينات الناقلة... وغيرها.
والمعلومات عن نوع أي بروتين وتركيبه تأتي من تتابُع معين للدوكسي رايبونيوكليوتيدات في حمض DNA، التي تنقل إلى حمض RNA في شكل تتابع معين لنيوكليوتيداته تسمى الشيفرة الوراثية، والذي بدوره يقوم بترجمتها إلى أحماض أمينية تدخل في تركيب البروتين المطلوب.
ووجد أن كل حمض أميني يُرمز له بثلاثة نيوكليوتيدات في حمض mRNA الرسولي، وتسمى الرامزة codon، فمثلًا: الحمض الأميني methionine الشفرة الرامزة له هي AUG (أدنين - يوراسل - جوانين) على الحمض النووي mRNA وهكذا.
ويتم تخليق البروتين المطلوب في جهاز "الرايببوسوم" ribosome، وبمساهمة الأنواع الثلاثة mRNA، tRNA، rRNA؛ حيث تحدد الشيفرة الوراثية لحمض mRNA نوع الحمض الأميني في البروتين المطلوب تخليقه، ويقوم حمض tRNAبنقل هذا الحمض الأميني من السيتوبلازم إلى حمض mRNA في الرايبوسوم، ويعتقد العلماء أن دور حمض rRNA هو بمثابة "غرفة توجيه وتحكم" في العملية.
تستمر عملية إضافة الأحماض الأمينية وربطها ببعضها، حتى تتمَّ عملية التخليق عندما تصل إلى رامز النهاية stop codon، فتنفصل سلسلة البروتين، وتتحول إلى بروتين نشط.
الجدير بالذكر أن الأحماض النووية والبروتينات ليست سلاسلَ طويلة، وإنما تلتف كل سلسلة حول نفسها لتأخذ شكلًا ثلاثي الأبعاد 3-Dimensional shape، ترتبط ذراته ببعضها بروابط هيدروجينية H-Bond، وهي أضعف أنواع الروابط، وتنشأ من اقتراب ذرات الهيدروجين في الجزيء من بعضها، ونشوء شحنة كهربائية ساكنة بينها electrostatic، وبذلك يصبح الجزيء نشطًا وقادرًا على القيام بالوظيفة الحيوية المنوطة به.
لماذا تخلق الرايبونيوكليوتيدات من سكر الرايبوز الخماسي والفوسفات، وأحد القواعد الخمس، وليس من غيرها؟
ولماذا يوجد حمض DNA وحمض RNA فقط في الخلايا الحية من نبات وحيوان، وهما أساس آلية الحياة فيهما، وليس في أنواع أخرى من الأحماض والمركبات؟
مَن أوجد الآلية التي تَعرف بها هذه الأحماض ضرورة البدء في الانقسام والتخليق لنوعها، أو للبروتينات في الوقت الصحيح والمكان الصحيح في الكائن الحي؟
كيف تتم عملية إدخال الرايبونيوكليوتيد (أو الديوكسي رايبونيوكليوتيد) والأحماض الأمينية الصحيحة في السلسلة الجديدة من الحمض النووي والبروتين بدون خطأ، رغم استمرارية التخليق وكثرته؟
لماذا لا تُخلق الأحماض النووية والبروتينات والأحماض الأمينية إلا داخل الخلية؟
كيف تَعرف سلاسل الأحماض النووية والبروتينات الطولَ الحقيقي لها فتتوقف عنده؟
كيف تعرف سلاسل الأحماض النووية والبروتينات الشكل الثلاثي الصحيح لتصبح فعالة؟
الجواب:
لا بد من وجود خالق عليم وخبير بهذا الكون وما فيه: ï´؟ صُنْعَ اللَّهِ الَّذِي أَتْقَنَ كُلَّ شَيْءٍ إِنَّهُ خَبِيرٌ بِمَا تَفْعَلُونَ ï´¾ [النمل: 88].
وهو واحد لا شريك له: ï´؟ لَوْ كَانَ فِيهِمَا آلِهَةٌ إِلَّا اللَّهُ لَفَسَدَتَا ï´¾ [الأنبياء: 22].
ï´؟ مَا اتَّخَذَ اللَّهُ مِنْ وَلَدٍ وَمَا كَانَ مَعَهُ مِنْ إِلَهٍ إِذًا لَذَهَبَ كُلُّ إِلَهٍ بِمَا خَلَقَ وَلَعَلَا بَعْضُهُمْ عَلَى بَعْضٍ ï´¾ [المؤمنون: 91].
والفطرة السليمة لا تحتاج إلا أن يتفكر الإنسان فيما حوله من آيات الله الدالة عليه سبحانه وتعالى، وهذا ما توصل له الأعرابي قبل العلم الحديث بمئات السنين حين سُئل عن الدليل على وجود الله، فقال: "البعرة تدل على البعير، والأثر يدل على المسير، فسماءٌ ذات أبراج، وأرض ذات فِجاج، ألا تدل على العليم الخبير؟!".
تخليق حمض RNA:
يتم تخليق الحمض النووي RNA من الحمض النووي DNA بعملية تسمى الاستنساخ Transcription- مع إحلال قاعدة اليوراسل (U) محل قاعدة الثايمين (T) - ثم يتعرض الحمض الناتج (سلسلة أُحادية طويلة من النيوكليوتيدات) لسلسلة من عمليات التقطيع والتهذيب والإضافة؛ ليعطي في نهاية الأمر ثلاثة أنواع من الحمض تقوم بإنتاج البروتينات في الكائن الحي، والأحماضُ النووية لا تنتج خارج الخلية الحية.
تخليق البروتينات:
البروتين عبارة عن سلسلة من الأحماض الأمينية، وهو مادة عضوية حيوية، تتألف من الكربون والهيدروجين والأكسجين والنتروجين، ومرتبطة ببعضها بروابط ببتيدية (وهي رابطة تنشأ من ارتباط ذرة كربون في حمض، بذرة نتروجين في حمض أميني آخر، CـــــــN).
والأحماض الأمينية نوعان: يميني D ويساري L (وهما صورة مِرآة لبعضهما)، ولا تنتج إلا داخل الخلية الحية فقط.
ولكن الخلية تستخدم فقط الأحماض الأمينية اليسارية L- وعددها عشرون حمضًا - لتخليق البروتينات، ولا تستخدم الأحماض اليمينية D في العملية.
والبروتينات هي التي تؤدي - بطريقة مباشرة أو غير مباشرة - العمليات الحيوية في الكائن الحي؛ مثل: الخمائر (الإنزيمات) الهاضمة، التي تساعد في العمليات الحيوية، والبروتينات التركيبية في الخلية، وبروتينات الإشارات العصبية، والبروتينات الناقلة... وغيرها.
والمعلومات عن نوع أي بروتين وتركيبه تأتي من تتابُع معين للدوكسي رايبونيوكليوتيدات في حمض DNA، التي تنقل إلى حمض RNA في شكل تتابع معين لنيوكليوتيداته تسمى الشيفرة الوراثية، والذي بدوره يقوم بترجمتها إلى أحماض أمينية تدخل في تركيب البروتين المطلوب.
ووجد أن كل حمض أميني يُرمز له بثلاثة نيوكليوتيدات في حمض mRNA الرسولي، وتسمى الرامزة codon، فمثلًا: الحمض الأميني methionine الشفرة الرامزة له هي AUG (أدنين - يوراسل - جوانين) على الحمض النووي mRNA وهكذا.
ويتم تخليق البروتين المطلوب في جهاز "الرايببوسوم" ribosome، وبمساهمة الأنواع الثلاثة mRNA، tRNA، rRNA؛ حيث تحدد الشيفرة الوراثية لحمض mRNA نوع الحمض الأميني في البروتين المطلوب تخليقه، ويقوم حمض tRNAبنقل هذا الحمض الأميني من السيتوبلازم إلى حمض mRNA في الرايبوسوم، ويعتقد العلماء أن دور حمض rRNA هو بمثابة "غرفة توجيه وتحكم" في العملية.
تستمر عملية إضافة الأحماض الأمينية وربطها ببعضها، حتى تتمَّ عملية التخليق عندما تصل إلى رامز النهاية stop codon، فتنفصل سلسلة البروتين، وتتحول إلى بروتين نشط.
الجدير بالذكر أن الأحماض النووية والبروتينات ليست سلاسلَ طويلة، وإنما تلتف كل سلسلة حول نفسها لتأخذ شكلًا ثلاثي الأبعاد 3-Dimensional shape، ترتبط ذراته ببعضها بروابط هيدروجينية H-Bond، وهي أضعف أنواع الروابط، وتنشأ من اقتراب ذرات الهيدروجين في الجزيء من بعضها، ونشوء شحنة كهربائية ساكنة بينها electrostatic، وبذلك يصبح الجزيء نشطًا وقادرًا على القيام بالوظيفة الحيوية المنوطة به.
لماذا تخلق الرايبونيوكليوتيدات من سكر الرايبوز الخماسي والفوسفات، وأحد القواعد الخمس، وليس من غيرها؟
ولماذا يوجد حمض DNA وحمض RNA فقط في الخلايا الحية من نبات وحيوان، وهما أساس آلية الحياة فيهما، وليس في أنواع أخرى من الأحماض والمركبات؟
مَن أوجد الآلية التي تَعرف بها هذه الأحماض ضرورة البدء في الانقسام والتخليق لنوعها، أو للبروتينات في الوقت الصحيح والمكان الصحيح في الكائن الحي؟
كيف تتم عملية إدخال الرايبونيوكليوتيد (أو الديوكسي رايبونيوكليوتيد) والأحماض الأمينية الصحيحة في السلسلة الجديدة من الحمض النووي والبروتين بدون خطأ، رغم استمرارية التخليق وكثرته؟
لماذا لا تُخلق الأحماض النووية والبروتينات والأحماض الأمينية إلا داخل الخلية؟
كيف تَعرف سلاسل الأحماض النووية والبروتينات الطولَ الحقيقي لها فتتوقف عنده؟
كيف تعرف سلاسل الأحماض النووية والبروتينات الشكل الثلاثي الصحيح لتصبح فعالة؟
الجواب:
لا بد من وجود خالق عليم وخبير بهذا الكون وما فيه: ï´؟ صُنْعَ اللَّهِ الَّذِي أَتْقَنَ كُلَّ شَيْءٍ إِنَّهُ خَبِيرٌ بِمَا تَفْعَلُونَ ï´¾ [النمل: 88].
وهو واحد لا شريك له: ï´؟ لَوْ كَانَ فِيهِمَا آلِهَةٌ إِلَّا اللَّهُ لَفَسَدَتَا ï´¾ [الأنبياء: 22].
ï´؟ مَا اتَّخَذَ اللَّهُ مِنْ وَلَدٍ وَمَا كَانَ مَعَهُ مِنْ إِلَهٍ إِذًا لَذَهَبَ كُلُّ إِلَهٍ بِمَا خَلَقَ وَلَعَلَا بَعْضُهُمْ عَلَى بَعْضٍ ï´¾ [المؤمنون: 91].
والفطرة السليمة لا تحتاج إلا أن يتفكر الإنسان فيما حوله من آيات الله الدالة عليه سبحانه وتعالى، وهذا ما توصل له الأعرابي قبل العلم الحديث بمئات السنين حين سُئل عن الدليل على وجود الله، فقال: "البعرة تدل على البعير، والأثر يدل على المسير، فسماءٌ ذات أبراج، وأرض ذات فِجاج، ألا تدل على العليم الخبير؟!".