ماده وراثتی چیست؟

مولکول های اطلاعاتی و ماده وراثتی چیست؟

زمان مطالعه: ۳ دقیقه

 

کروموزوم ها در سلول های یوکاریوتی درون هسته وجود دارند. کروموزوم دارای DNA و پروتئین است. ژن ها نیز قسمتی از DNA هستند.

مولکول های اطلاعاتی کنترل ویژگی های یاخته را بر عهده دارند، از جمله شکل، اندازه و دیگر توانایی های یک یاخته. به عنوان مثال، یاخته ای که می تواند انسولین تولید کند، باید اطلاعات مربوط به ساخت انسولین را داشته باشد.

مولکول های اطلاعاتی در انتقال اطلاعات از یک یاخته به یاخته دیگر هم نقش دارند. که این انتقال در طول تقسیم یاخته و تولید مثل رخ می دهد.

اولین بار فردریک میشر در سال ۱۸۶۹ مولکول دنا را هنگام بررسی ترکیبات سفید رنگی را از هسته گلبول سفید انسان و اسپرم ماهی، کشف کرد.

وی متوجه شد نسبت نیتروژن به فسفات در ترکیبات استخراج شده با سایر ترکیبات آلی متفاوتست. به همین دلیل دریافت مولکول جدیدی را کشف کرده است. نام این مولکول جدید را نوکلوئیک اسید نامید.

دلیل این نامگذاری آنست که این ترکیبات از هسته (nucleus) خارج شده اند و همینطور خاصیت اسیدی ضعیفی دارند.

در یاخته های یوکاریوت بیستر اطلاعات در هسته و درون ساختارهایی به نام کروموزوم وجود دارد. هر کروموزوم شامل دنا (DNA) و پروتئین است. اما می خواهیم بدانیم اطلاعات وراثتی در کدام یک از آن ها قرار دارد؟

آزمایش گریفیتث

آزمایش گریفیتث برای ساخت واکسنی علیه آنفولانزا صورت گرفت. در آن زمان تصور بر آن بود عامل بیماری آنفولانزا باکتری استرپتوکوکوس نومونیا است. اما امروز می دانیم این باکتری عامل بیماری ذات الریه است.

باکتری استرپتوکوکوس نومونیا به دو شکل می تواند در محیط حضور داشته باشد:

  • کپسول دار
  • بدون کپسول

این پوشش از جنس پلی ساکارید است و از باکتری در برابر دستگاه ایمنی محافظت می کند. و باکتری کپسول دار بیماری زاست.

مراحل آزمایش گریفیتث

  1. در ابتدا باکتری زنده کپسول دار را به موش تزریق کرد و بعد از مدتی موش مرد. نتیجه گرفت که باکتری کپسول دار بیماری زاست.
  2. در مرحله بعد، باکتری زنده کپسول دار را به موش مورد آزمایش تزریق کرد و این بار موش زنده ماند.
  3. از نتیجه این دو آزمایش حدس زد کپسول در این باکتری عامل بیماری زاست. پس برای آزمایش حدس و فرضیه خود، باکتری کپسول دار را با حرارت کشت و سپس این باکتری کشته شده کپسول دار را به موش تزریق کرد و باز هم موش زنده ماند. پس دریافت، کپسول به تنهایی عامل بیماری زایی نیست، چون در این جا کپسول وارد بدن موش شد و موش زنده ماند.
  4. در این مرحله نیز مخلوطی از باکتری های کپسول دار کشته شده و باکتری های فاقد کپسول زنده که بیماری زا هم نبودند، را به موش تزریق کردند. برخلاف تصور وی، موش مرد. وی به مشاهده باکتری های کپسول دار در خون و شش موش مرده پرداخت.

نتیجه آزمایش گریفیتث

در پایان آزمایش، وی نتیجه گرفت ماده وراثتی می تواند از یک یاخته به یاخته دیگر منتقل شود. درواقع، در مرحله چهارم آزمایش باکتری های کپسول دار مرده که نمی توانند زنده شده باشند، پس حتما می بایست به طریقی باکتری های بدون کپسول، کپسول دار شده باشند.

اما ماهیت ماده ژنتیکی منتقل شده از باکتری کپسول دار مرده به باکتری زنده که آن را کپسول دار کرده است، مشخص نشد.

آزمایش ایوِری

در این آزمایش ایوِری به تخریب پروتئین های موجود در مایع استخراج شده از باکتری های کپسول دارِ کشته شده پرداخت.

سپس محلول باقی مانده که فاقد پروتئین بود را به محیط کشت باکتری فاقد کپسول و زنده اضافه و مشاهده کرد، برخی باکتری ها کپسول دار شدند.

این آزمایش نشان می داد ماده ژنتیک سلول برخلاف تصور موجود در آن زمان پروتئین نیست.

باز هم آزمایش دیگری در همین زمینه انجام شد. به این صورت که مخلوط حاصل از باکتری های کپسول دار کشته شده را در سانتریفیوژ (گریزانه) قرار داد. در این دستگاه مولکول بر اساس چگالی اش در لایه های مختلف در لوله آزمایش قرار می گیرد.

لایه حاوی دنا (DNA) را کنار باکتری های بدون کپسول قرار داد، و مشاهده کرد آن ها کپسول دار شدند. پس نشان داد، ماده ژنتیکی از جنس اسید نوکلوئیک است.

مطلب دیگری که این موضوع را تایید می کند، قرار دادن عصاره باکتری های کپسول دار در مجاورت آنزیم هایی قرار دادند که هر کدام یک گروه از مواد آلی را تجزیه می کنند.

به عنوان مثال آنزیم های پروتئاز تمام پروتئین های موجود در این عصاره را تجزیه می کند. سپس آن را به محیط باکتری بدون کپسول اضافه کردند و مشاهده کردند باکتری ها کپسول دار شدند.

اما اگر عصاره باکتری کپسول دار را در کنار آنزیم نوکلئاز قرار گیرد، و سپس به محیط باکتری بدون کپسول اضافه شوند، باکتری ها کپسول دار نمی شوند.

این آزمایشات نشان دادند به طور قطعی نشان دادند ماده ژنتیکی سلول از جنس اسید نوکلئیک است.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *