DNA نردبانی رو به خدا

DNA، نردبانی رو به خدا

رضا مقدسی

کاشکی هستی زبانی داشتی        تا زهستان پرده ها برداشتی

هر چه گفتی ای دم عیسی از آن    پرده ای دیگر بر آن بستی بدان

          در سال 1898 فردریک میشر، پزشک سوئیسی، با مطالعه ی هسته ی گلبول های سفید خون انسان، ماده ای با خاصیت اسیدی را کشف نمود و آن را نوکلئین نامید. بعدها، گروهی از بزرگان علم زیست شناسی مانند اسوالد ایوری، اروین شارگاف، موریس ویلکینز و روزالین فرانکلین با مطالعه ابعاد گوناگون آن به کشفیات جدیدی درباره ی این ماده جدید و شگفت انگیز رسیدند. سرانجام دو جوان نابغه به نام های جیمز واتسون و فرانسیس کریک در موسسه تحقیقاتی کاوندیش واقع در کمبریج لندن با کشف ساختار سه بعدی DNA یا ماده ی ژنتیک نام خود را در تاریخ علم جاودانه ساختند. به پاس این موفقیت بزرگ در سال 1962 به افتخار دریافت جایزه ی نوبل نایل آمدند.

          واقعا DNA چیست؟ اسید دزوکسی (دئوکسی) زیبونوکلئیک یا DNA نوعی ماده ی آلی نیتروژن دار است که به همراه RNA (ریبونوکلئیک اسید) در گروه اسیدهای نوکلئیک ( اسیدهای هسته ای) قرار می گیرد. این مولکول، ماده ی وراثتی اغلب موجودات زنده و ویروس ها را تشکیل می دهد، یعنی در کنترل فعالیت های سلولی و انتقال صفات وراثتی نقش اصلی را بر عهده دارد؛ به طوری که می توان مقر آن را در سلول، یعنی هسته ی سلول، مرکز فرماندهی سلول نامید.

          طبق مدل پیشنهادی کریک- واتسون( مدل مارپیچ مضاعف )  DNA از دو رشته ی پلی نوکلئوتیدی تشکیل شده است، که مقابل یکدیگر قرار می گیرند. DNA همچون روبانی پیچ خورده است و فاصله ی بین دو رشته ی DNA همچون فاصله ی بین دو لبه ی روبان پیچ خورده ثابت می ماند. این مدل، به مدل مارپیچ دو رشته ای ( مارپیچ دوگانه ) معروف است. مارپیچ دورشته ای در واقع شبیه نردبانی است که حول محور طولی خود پیچ خورده است. نرده های این نردبان را گروه های قند-فسفات تشکیل می دهند. بازهای یک رشته در مقابل بازهای رشته ی دیگر قرار دارند و پله های این نردبان را می سازند. بین بازهایی که مقابل هم هستند، پیوند هیدروژنی وجود دارد.

          این کشف به ظاهر ساده سال های طولانی دانشمندان بسیاری را به خود مشغول داشته بود. بنابراین کریک و واتسون را می توان نوابغی نامید که نتیجه پژوهش های سایر بزرگان قبل   از خود را هوشمندانه کنار هم چیده و به این کشف بزرگ نایل آمدند. به گفته ی ایزاک نیوتون، " آنها بر دوش غول پیکران ایستادند".

     حال، اگر با دقت به دنیای موجودات زنده نگاه کنیم، شگفتی های بیشماری را می توان یافت که همه ی آنها مدیون DNA است. با وجود این که بیش از 7 میلیارد انسان بر روی کره ی زمین زندگی می کنند، آیا تا به حال دو انسان شبیه به دیده اید؟ با وجود شباهت های  بین برخی از انسان ها مانند دوقلوهای همسان ، هیج دو انسان دیگری را نمی توان یافت که DNA، اثر انگشت و سایر صفات وراثتی آنها شبیه یکدیگر باشد. پس می توانیم ادعا کنیم ، هریک از ما بی نظیریم و هیچ نسخه ژنتیکی شبیه ما در عالم وجود ندارد!!

          بیوسیستماتیسین ها ادعا می کنند، تاکنون قریب به پنج میلیون گونه موجود زنده را در جهان شناسائی و نامگذاری کرده اند. این در حالی است که زیست شناسان تعداد گونه های کشف نشده ی موجودات زنده را بیش از 10 برابر گونه های شناسنامه دار می دانند. اگر یکی از ساده ترین موجودات زنده مانند باکتری E.coli را با دقت نگاه کنیم، مشاهده می شود که DNA این پروکاریوتِ تک سلولی دارای شش میلیون نوکلئوتید و حدود سه هزار ژن است. حال در مقام مقایسه ، موجودات یوکاریوت پرسلولی ساختاری به مراتب پیچیده دارند و زوایای بسیاری از آنها کشف و معرفی نشده است. مثلا ژنوم انسان دارای شش بیلیون نوکلئوتید و حدود سی هزار ژن است. اطلاعات ما درباره ی DNA انسانی در مقایسه با سوالات بدون پاسخ بسیار ناچیز است. تمام این شگفتی ها نیز مدیون DNA می باشد.

          الفبای DNA چهار حرفی است: تمام اطلاعات و ویژگی های یک جاندار به صورت حروف و علائم رمز یا کدهای ژنتیکی در DNA نهاده شده است. به عبارتی حروف الفبای DNA از چهار نوکلئوتید آدنین(A)، تیمین(T)، گوانین(G) و سیتوزین(C) تشکیل شده است که دو به دو مکمل یکدیگرند؛ یعنی آدنین مکمل تیمین و گوانین مکمل سیتوزین می باشد. بنابراین اگر در یک رشته ی DNA نوکلئوتید آدنین دار قرار داشته باشد در رشته ی مقابل آن تیمین قرار می گیرد. در مورد گوانین و سیتوزین نیز چنین می باشد.

         به نظر شما با چهار حرف چند کلمه و جمله می توان ساخت؟ دنیای موجودات زنده به گونه ای تکامل یافته است که محدودیتی برای تولید ژنها و صفات جدید وجود ندارد!؟ با در نظر گرفتن تعداد صفات جانداران و تعداد گونه های موجودات زنده می توان رقمی نجومی را از ژنها محاسبه نمود که همه ی آنها فقط از ترکیب این چهار حرف تشکیل شده اند.

                      برگ درختان سبز در نظر هوشیار       هر ورقش دفتری است ، معرفت کردگار

          حال از خود می پرسیم چگونه ممکن است از ترکیب چهار حرف میلیاردها میلیارد صفت در گونه های مختلف جانداران ایجاد شوند؟ از کنار هم قرار گرفتن الفبای چهار حرفیDNA ، 64 رمزِ سه حرفی ( سه تایی) شکل می گیرد که هریک معنی خاصی می دهد ولی معنی آنها در کلیه جانداران یکسان می باشد؛ به عبارتی رمزهای ژنتیکی، جهان شمول(Universal ) می باشند. هر یک از این کدهای ژنتیکی معنی نوعی خاصی اسیدآمینه است که در فرایند رونویسی و سپس ترجمه باعث شکل گیری پروتئین های سازنده ی بدن جانداران می شوند. پروتئین ها نیز به نوبه ی خود صفات جانداران را شکل می دهند. مثلا رنگ های زیبای چشمان معصوم کودکان، هوش سرشار آنها، گروه های خونی فرزندان مان ، همه و همه به نوع پروتئین های سازنده بستگی دارند.

          بنابراین، تنوع صفات جانداران مدیون دنیای متنوع پروتئین ها است، که دانشمندان تعداد انواع آنها را بی نهایت می دانند. پروتئین هایی که خود نتیجه ی رونویسی از DNA می باشند.

            بی شک ، DNA  با همه ی سادگی بسیار پیچیده است که کشف ساختار آن نزدیک به یک قرن دانشمندان را به خود معطوف کرده بود. حال آیا نمی توان این مولکول نردبانی شکل را پله ای رو به خدا نامید؟