تفاوت ژن، dna و کروموزوم در چیست؟

DNA (دئوکسی ریبونوکلئیک اسید)

DNA مولکولی بلند و مارپیچ است که تمامی اطلاعات ژنتیکی یک موجود زنده را در خود ذخیره می‌کند. این اطلاعات شامل دستورالعمل‌هایی برای رشد، عملکرد و تکامل سلول‌ها است. DNA از چهار واحد شیمیایی به نام بازهای نوکلئوتیدی (آدنین، تیمین، گوانین و سیتوزین) تشکیل شده که ترتیب آن‌ها اطلاعات ژنتیکی را مشخص می‌کند.

DNA از دو رشته تشکیل شده است که به دور یکدیگر پیچیده شده و شکل مارپیچ دوتایی مانند یک پلکان مارپیچ را تشکیل می دهند. هر رشته DNA از چهار باز اصلی تشکیل شده است: آدنین (A)، سیتوزین (C)، گوانین (G) و تیمین (T). ترتیب یا توالی این بازها کد ژنتیکی منحصر به فرد ما را تعیین می کند و حاوی دستورالعمل هایی برای تولید مولکول ها در بدن ما است.

DNA به طور پیوسته خودش را تکثیر می کند ،حدود 99 درصد از این بازها در هر فرد یکسان است، 1٪ باقیمانده چیزی است که شما را منحصر به فرد می کند.

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  نقش ژن در بدن انسان به عنوان واحد اصلی وراثت در نظر گرفته می شودکه حاوی اطلاعات مورد نیاز برای مشخص کردن ویژگی های فیزیکی و بیولوژیکی هستند.

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.

این به بخش‌های کوچک یا پاراگراف‌هایی از اطلاعات سازمان‌دهی شده است که هر کدام مجموعه‌ای از دستورالعمل‌ها را برای چگونگی ایجاد ویژگی های خاصی در شما دارند.

ژن انسانی اولین بار در سال 2003 یافت شد که به نام ژنوم نیز شناخته می شود. این مجموعه کاملی از DNA یک موجود زنده است. ژنوم حاوی اطلاعاتی است که مشخص کننده ویژگی های شماست که توسط والدینتان به شما منتقل شده است. یک پروژه  تحقیقاتی بین‌المللی به نام پروژه ژنوم انسان، که برای تعیین توالی ژنوم انسان و شناسایی ژن‌های موجود در آن کار می‌کرد، تخمین زد که  تعداد ژن های انسان بین 20000 تا 25000 می باشد. برخی از ژن ها به عنوان دستورالعمل برای ساخت مولکول هایی به نام پروتئین عمل می کنند. با این حال، بسیاری از ژن ها برای پروتئین ها کد نمی کنند. در انسان، اندازه ژن ها از چند صد باز DNA تا بیش از 2 میلیون باز متفاوت است. هر فرد دارای دو نسخه از هر ژن است که یکی از آنها از هر والدین به ارث می رسد. بیشتر ژن ها در همه افراد یکسان هستند، اما تعداد کمی از ژن ها (کمتر از 1 درصد کل) بین افراد کمی متفاوت است. این تفاوت های کوچک به ویژگی های فیزیکی منحصر به فرد هر فرد کمک می کند. دانشمندان با دادن نام‌های منحصربه‌فرد ژن‌ها را ردیابی می‌کنند. از آنجایی که نام ژن ها می تواند طولانی باشد، به ژن ها نمادهایی نیز اختصاص داده می شود که ترکیب کوتاهی از حروف (و گاهی اوقات اعداد) هستند که نشان دهنده نسخه کوتاه شده نام ژن هستند. به عنوان مثال، ژنی در کروموزوم 7 که با فیبروز کیستیک مرتبط است با نماد آن  CFTRنشان داده می شود.

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.

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 بتواند در فرآیندهایی مانند تقسیم سلولی به طور مؤثر توزیع شود. هر کروموزوم از یک مولکول بلند DNA و پروتئین‌های خاص (مانند هیستون‌ها) تشکیل شده است که به فشرده‌سازی و سازمان‌دهی آن کمک می‌کنند.

ژن ها به طور کلی در اجزایی به نام کروموزوم سازماندهی و بسته بندی می شوند. رشته های DNA هم مهم و هم ظریف هستند، بنابراین ضروری است که در طول فرآیند تقسیم سلولی با دقت بسته بندی شده و محافظت شوند. برای تقویت آنها و ایمن نگه داشتن آنها، DNA حلقه شده و در ساختاری به نام کروموزوم پیچیده می شود.

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.

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 هر موجود دیگری از سلول تشکیل شده است. همه ما در زمان لقاح فقط یک سلول هستیم. با تقسیم تک سلولی، همه ژن ها کپی می شوند تا هر سلول جدید دارای مجموعه کاملی از مواد ژنتیکی باشد: ژنوم.ژنوم از DNA یا اسید دئوکسی ریبونوکلئیک ساخته شده و در کروموزوم هایی که حاوی ژن هستند، سازماندهی شده است.

DNA ژن و کروموزوم