كل جمعة
شريط الحامض النووي
يقول الدكتور منصور أبو شريعة العبادي من جامعة العلوم والتكنولوجيا الأردنية لقد أصيب العلماء بدهشة كبيرة عندما اكتشفوا أن شريط الحامض النووي قد تم لفه بطريقة بالغة الذكاء بحيث يمكن قراءة جميع التعليمات المكتوبة عليه بشكل مباشر وبدون أيّ لبس.
فقد تم لفها على سطوح أسطوانات بروتينية يصل قطر الواحدة منها ثلاثين نانومتر ولا يتجاوز طولها الميكرومتر الواحد ويصل عدد لفات الشريط على الأسطوانة الواحدة مائة ألف لفة ويطلق العلماء اسم الكروموسومات على هذه الأشرطة الملفوفة حول هذه الأسطوانات والتي يتراوح عددها ما بين كروموسوم واحد في الفيروسات والبكتيريا وعدة عشرات من الكروموسومات في الكائنات الكبيرة.
إن هذه الطريقة الذكية في لف الشريط على سطح الأسطوانة تضمن تعريض كل جزء من أجزاء هذا الشريط على سطحها بحيث يمكن قراءة المعلومات المكتوبة عليه من قبل مكونات الخلية المسؤولة عن نقل الأوامر التي يصدرها هذا الشريط بكل سهولة ويسر. وبالإضافة إلى هذا فإن هذه الطريقة في اللف تسهل عملية إنتاج نسخ جديدة عن هذا الشريط لوضعها في الخلايا الجديدة حيث أن عملية النسخ هذه تتكرر ملايين أو بلايين المرات في فترة عمر الكائن الحي الواحد.
يتكون الشريط الوراثي من سلسلتين جانبيتين مبنيتين من نوعين من الجزيئات أحدهما من السكر والأخرى من الفوسفات يتم ربطهما بشكل متعاقب ومن ثم يتم ربط الأحرف الوراثية بين السلسلتين على مسافات محددة وذلك على شكل درجات السلم.
وتتكون كل درجة من حرفين وراثيين يرتبطان بجزيئات السكر الموجودة على السلسلتين ويرتبطان كذلك ببعضهما البعض عند منتصف الدرجة. ولكي يحتل الشريط أقل حيز ممكن في داخل الخلية فقد تم لفه على شكل سلم لولبي أو حلزوني على الاسطوانات البروتينية. وقد تمكن العلماء من قياس المسافة الفاصلة بين كل درجة من درجاته فوجدوها تساوي ثلث نانومتر فقط أيّ أن السنتيمتر الواحد من هذا الشريط يحتوي على ما يقرب من ثلاثين مليون حرف وراثي.
وهذه الكثافة في تخزين المعلومات غاية في الضخامة إذا ما تم مقارنتها مع كثافة المعلومات الرقمية المخزنة على الأقراص المغناطيسية أو الضوئية الحديثة حيث تصل في أفضل أنواعها إلى نصف مليون حرف ثنائي لكل سنتيمتر علما بأن عرض شريط القرص المغناطيسي يزيد بعشرين مرة عن عرض الشريط الوراثي.
ولكي يدرك القارئ ضخامة هذه الكثافة نذكر له أن الشريط الوراثي للإنسان يتكون من ستة بلايين حرف وراثي مخزنة في حيز لا يمكن رؤيته بالميكروسكوبات الضوئية بينما لو تمت كتابته على الورق باستخدام الأحرف الكتابية لاحتاج إلى مليون صفحة ورقية. وقد أوضح أحد علماء الأحياء هذه الكثافة بقوله إن الحيز الذي يمكن أن تحتله الأشرطة الوراثية لجميع أنواع الكائنات الحية التي تعيش على الأرض الآن وتلك التي انقرضت لا يتجاوز ملعقة شاي صغيرة.
سيد طنطاوي
