ژن ها و کروموزوم ها | تفاوت ژن با DNA و کروموزوم

DNA (دئوکسی ریبونوکلئیک اسید)

DNA (اسید دئوکسی ریبونوکلئیک) مولکولی بلند و مارپیچ است که تمامی اطلاعات ژنتیکی یک موجود زنده را در خود ذخیره می‌کند. این اطلاعات شامل دستورالعمل‌های رشد، عملکرد و تکامل سلول‌ها می‌باشد.

DNA از 4 باز نوکلئوتیدی تشکیل شده است: آدنین (A)، تیمین (T)، گوانین (G) و سیتوزین (C).

ترتیب یا توالی این بازها کد ژنتیکی منحصر به فرد هر فرد را مشخص می‌کند و شامل دستورالعمل‌های لازم برای تولید پروتئین‌ها و سایر مولکول‌ها در بدن است.

DNA از دو رشته مارپیچی ساخته شده که به دور یکدیگر پیچیده شده و شکل مارپیچ دوتایی یا یک پلکان مارپیچ را تشکیل می‌دهند. DNA به طور مداوم خود را تکثیر می‌کند و تقریباً ۹۹٪ از این بازها در همه افراد یکسان است، در حالی که ۱٪ باقی‌مانده همان چیزی است که هر فرد را منحصر به فرد می‌کند.

ویژگی‌های کلیدی DNA:

• ساختار مارپیچ دوتایی دارد.
• در هسته‌ی سلول‌ها و برخی اندامک‌های سلولی مانند میتوکندری یافت می‌شود.
• حاوی کدهای لازم برای تولید پروتئین‌ها است.

ژن: قطعه‌ای از DNA

ژن بخشی از DNA است که شامل دستورالعمل‌های مشخصی برای تولید یک مولکول خاص، معمولاً یک پروتئین است. هر ژن مانند یک دستورالعمل کوچک در کتابی به نام DNA عمل می‌کند. این ژن‌ها مسئول ویژگی‌های ارثی مانند رنگ مو، قد، و استعدادهای ژنتیکی هستند.

ژن واحد فیزیکی و عملکردی اساسی وراثت است و اطلاعات لازم برای تعیین ویژگی‌های فیزیکی و بیولوژیکی فرد را در خود دارد. به عبارت دیگر، ژن‌ها به عنوان واحد اصلی وراثت عمل می‌کنند و مشخص می‌کنند چه صفات و خصوصیات ارثی از والدین به فرزندان منتقل می‌شود.

ژن واحد بنیادی وراثت در بدن انسان و تمام موجودات زنده است. هر ژن بخشی از DNA است و اطلاعات لازم برای ساخت پروتئین‌های خاص را ذخیره می‌کند.
به زبان ساده، ژن مثل «دستور آشپزی» برای ساخت قطعات مختلف بدن عمل می‌کند؛ مثل رنگ چشم، نوع گروه خونی یا حتی استعدادها.

هر انسان حدود ۲۰ تا ۲۵ هزار ژن دارد که در کروموزوم‌ها قرار گرفته‌اند.

عکس ژن

یک ژن از منبع قابل اعتماد دو رشته تشکیل شده است که به دور یکدیگر پیچیده شده اند. هر رشته از طریق پیوندهای بین بازها به هم متصل می شود. باز های مختلف به صورت زیر با هم جفت می شوند:

• آدنین با تیمین جفت می شود
• سیتوزین با گوانین جفت می شود

توالی این بازها تعیین می کند که چه دستورالعمل هایی در یک رشته DNA وجود دارد. به عنوان مثال، دنباله ATCGTT ممکن است برای چشم‌های آبی دستور بدهد، در حالی که ATCGCT ممکن است برای چشم‌های قهوه‌ای دستور دهد.

ژن ها از DNA ساخته شده اند. ژن در بدن از مجموعه ای از دئوکسی ریبونوکلییک اسید ها (DNA) تشکیل شده است. این DNA در سلول های ما یک کتاب دستورالعمل مولکولی را تشکیل می دهد، اما این فقط مجموعه ای از حروف تصادفی بدون ترتیب یا نقطه گذاری نیست.

عکس ژن

عکس ژن DNA کروموزم

بیشتر بخوانید : ژن چیست؟

 

وظیفه ژن در بدن چیست؟

ژن‌ها اطلاعات لازم برای ساخت پروتئین‌ها را در خود دارند. این پروتئین‌ها:

• ساختار سلول‌ها را تشکیل می‌دهند،

• واکنش‌های شیمیایی بدن را کنترل می‌کنند،

• نقش حیاتی در رشد، ترمیم، ایمنی و عملکرد بدن دارند.

اگر ژنی دچار تغییر (جهش) شود، عملکرد بدن ممکن است دچار اختلال شود و حتی باعث بیماری‌های ژنتیکی گردد.

ژن‌ها و اطلاعات سازمان‌دهی شده

ژن‌ها بخش‌هایی کوچک از DNA هستند که دستورالعمل‌های خاصی برای ایجاد ویژگی‌های فردی دارند.

ژنوم انسانی، مجموعه کامل DNA یک فرد است و اولین بار در سال ۲۰۰۳ شناسایی شد. ژنوم شامل تمام اطلاعاتی است که مشخص‌کننده ویژگی‌های فردی شما هستند و از والدین به شما منتقل می‌شوند.

تعداد ژن‌ها و انواع آن‌ها

پروژه ژنوم انسان تخمین زده است که تعداد ژن‌های انسان بین ۲۰,۰۰۰ تا ۲۵,۰۰۰ است.
برخی از ژن‌ها برای تولید پروتئین‌ها کد می‌کنند، اما بسیاری دیگر پروتئین نمی‌سازند. اندازه ژن‌ها در انسان از چند صد باز DNA تا بیش از ۲ میلیون باز متغیر است.

هر فرد دو نسخه از هر ژن دارد، یکی از مادر و یکی از پدر. بیشتر ژن‌ها در همه افراد مشابه هستند، اما کمتر از ۱٪ ژن‌ها بین افراد کمی متفاوت است که باعث ویژگی‌های فیزیکی منحصر به فرد می‌شود.

نام و نماد ژن‌ها

دانشمندان برای ردیابی ژن‌ها، به هر ژن نام منحصربه‌فردی اختصاص می‌دهند. از آنجا که نام‌های ژن‌ها گاهی طولانی است، به آن‌ها نمادهای کوتاه نیز داده می‌شود که ترکیبی از حروف و اعداد هستند. به عنوان مثال، ژنی در کروموزوم 7 که با فیبروز کیستیک مرتبط است، با نماد CFTR نمایش داده می‌شود

ویژگی‌های ژن:

• تنها بخشی از DNA را تشکیل می‌دهد.
• ممکن است عملکرد یک پروتئین خاص را کنترل کند.
• در تنظیم فرآیندهای سلولی و عملکردهای بیولوژیکی نقش دارد.

انواع ژن

ژن‌ها انواع مختلفی دارند:

• ژن‌های ساختاری: تولیدکننده پروتئین‌ها

• ژن‌های تنظیمی: کنترل‌کننده فعالیت ژن‌های دیگر

• ژن‌های بی‌کد: هنوز نقش دقیق‌شون مشخص نیست

ژنوم چیست؟

ژنوم مجموعه کاملی از DNA یک موجود زنده است. به عبارت دیگر، ژنوم مجموعه کاملی از دستورالعمل های ژنتیکی است که صفات (ویژگی ها و شرایط) یک موجود زنده را تعیین می کند این چیزی است که ما را منحصر به فرد می کند.از DNA، ژن ها و کروموزوم ها تشکیل شده است.

کروموزوم: بسته‌بندی DNA

کروموزوم ساختاری است که DNA را در سلول بسته‌بندی می‌کند تا در فرآیندهایی مانند تقسیم سلولی به‌طور مؤثر توزیع شود. هر کروموزوم شامل یک مولکول بلند DNA و پروتئین‌های خاص مانند هیستون‌ها است که به فشرده‌سازی و سازمان‌دهی DNA کمک می‌کنند.

ژن‌ها در کروموزوم‌ها سازماندهی و بسته‌بندی می‌شوند. از آنجا که رشته‌های DNA هم مهم و هم ظریف هستند، ضروری است که در طول تقسیم سلولی با دقت محافظت و بسته‌بندی شوند. برای این منظور، DNA حلقه شده و در ساختار کروموزوم پیچیده می‌شود تا ایمن و پایدار بماند.

یک مولکول DNA و یک پروتئین یک کروموزوم را تشکیل می دهند. کروموزوم‌ها اندازه‌های متفاوتی دارند و پروتئین‌هایی به نام هیستون به آن‌ها اجازه می‌دهند به اندازه کافی کوچک شوند تا در یک هسته قرار گیرند. بدون اینها، کروموزوم های ما به اندازه ما بلند خواهند بود!

کروموزوم با توجه به موجودات مختلف متفاوت است. 23 جفت کروموزوم در بدن انسان وجود دارد. در این جفت ها، 22 جفت اتوزوم هستند در حالی که یک جفت کروموزوم جنسی X و Y است. هر یک از والدین به هر جفت یک کروموزوم می دهند تا نوزاد نیمی از کروموزوم های خود را از مادر و نیمی دیگر را از مادر خود بگیرد.

مولکولی است که حامل اطلاعات ژنتیکی برای رشد و عملکرد ارگانیسم است و به عنوان مجموعه ای از دستورالعمل ها برای ساخت و نگهداری شما عمل می کند. DNA تقریباً در هر سلول انسانی، در ناحیه ای به نام هسته یافت می شود.

ویژگی‌های کروموزوم:

• تعداد کروموزوم‌ها در گونه‌های مختلف متفاوت است (مثلاً انسان‌ها 46 کروموزوم دارند).
• در طول تقسیم سلولی قابل مشاهده‌تر می‌شود.
• شامل ژن‌های بسیاری است که در طول DNA توزیع شده‌اند.

ارتباط میان DNA، ژن و کروموزوم

• DNA، مولکول پایه است که اطلاعات ژنتیکی را حمل می‌کند.
• ژن‌ها، قطعاتی از DNA هستند که دستورالعمل‌های خاصی را رمزگذاری می‌کنند.
• کروموزوم‌ها، ساختارهایی هستند که DNA و ژن‌ها را درون سلول سازمان‌دهی می‌کنند.

به بیان ساده‌تر، می‌توان DNA را به یک کتابخانه، ژن‌ها را به کتاب‌های این کتابخانه، و کروموزوم‌ها را به قفسه‌هایی تشبیه کرد که کتاب‌ها را نگه می‌دارند.

تفاوت ژن با DNA و کروموزوم

برای درک بهتر، بیایید از یک مثال کمک بگیریم:

بنابراین:
DNA شامل ژن‌هاست، و ژن‌ها روی کروموزوم‌ها قرار دارند.

اهمیت این مفاهیم در زندگی

• پزشکی: درک تفاوت میان ژن، DNA و کروموزوم به پزشکان کمک می‌کند تا بیماری‌های ژنتیکی مانند سندرم داون یا کم‌خونی داسی‌شکل را تشخیص دهند و درمان کنند.
• بیوتکنولوژی: این مفاهیم در تکنولوژی‌های نوینی مانند ویرایش ژنتیکی (CRISPR) کاربرد دارند.
• کشاورزی: اصلاح ژنتیکی گیاهان و حیوانات برای بهبود بازده و مقاومت به بیماری‌ها بر پایه شناخت این ساختارها استوار است.

کروموزوم ژن و DNA

انسان مانند سایر موجودات از سلول تشکیل شده است.
در زمان لقاح، ما تنها یک سلول هستیم. با تقسیم سلولی، همه ژن‌ها کپی می‌شوند تا هر سلول جدید دارای مجموعه کامل اطلاعات ژنتیکی باشد؛ این مجموعه کامل ژنوم نامیده می‌شود.

ژنوم از DNA (اسید دئوکسی ریبونوکلئیک) ساخته شده است و در کروموزوم‌ها سازماندهی می‌شود. کروموزوم‌ها شامل ژن‌ها هستند و اطلاعات ژنتیکی را به سلول‌های جدید منتقل می‌کنند.

.

DNA ژن و کروموزوم