DNA: Chemical &
Physical characteristics:
خواص الDNA الكيميائية والفيزيائية:
(قبل ما نبدا احب اقول حاجة صغيرة:" ما ممكن تصل درجة من المعرفة تكون عارف "كفاية عن خواص الDNA. قصدي كللل ما تعرف اكتر عنو, بتتقدم اكتر. لحدي الان العلماء بعملو عليهو مختلف التجارب...وكل سنة في اكتشاف صغييير عنه...عشان كده, نصيحة من دارس جينتكس لي دارسـ(ة) جينتكس, ادي اكبر اهتمامك لتركيب ال DNA, خصايصو, بعمل شنو, بتصرف كيف, بستحمل شنو وما بستحمل شنو...وغيرهم...)
Chemical properties:-
Chemically, DNA consists of 2 long polymers of simple units called nucleotides, with backbone made of sugars & phosphate groups joined by phosphodiester bonds.
(دايما لمن يقول ليك الحاجة الفلانية بتتكون من كده وكده, نخت الحاجات في واحد, اتنين, تلاتة...)
كيميائيا, الDNA بتكون من تلاتة حاجات:
1. بوليمرين طويلين (البوليمر هو مركب مكون من كم جزو.) مكونات الواحد فيهم وحدات اسمها النكليوتيدات. (اتكلمنا عنها قبل كده.)
(لمن اقول الunit او الوحدة بتاعت الحاجة الفلانية هي كده, معناها حاحسب بيها طول, حجم, تركيز الخ الحاجة دي. لاكين النكليوتيدة ما بتكون قاعدة براها. هو ما لولب فبتكون متلصقة مع نكليوتيدة تانية. فعشان كده, بنحسب طول, تركيز, حجم الDNA بال base pairs (bp)
(جوز القواعد).
2. "العمود الفقري" بتاع الDNA هو السكر الخماسي (pentose)
3. السكر الخماسي ده مربوط مع مركب الفوسفات بي رابطة فوسفورية ثنائية الاستر phosphodiester bond .
يلا نتكلم عن الpurines والpyrimidines :
-Purines:
- The nitrogenous base is linked to position 1 on the pentose ring by a glycosidic bond from N9 of purines
- القاعدة النتروجينية في الpurines مرطبة مع حلقة الpentose بي رابطة غلايكوسيدية من ذرة النتروجين الواقعة رقم 9.
خواص الDNA الكيميائية والفيزيائية:
(قبل ما نبدا احب اقول حاجة صغيرة:" ما ممكن تصل درجة من المعرفة تكون عارف "كفاية عن خواص الDNA. قصدي كللل ما تعرف اكتر عنو, بتتقدم اكتر. لحدي الان العلماء بعملو عليهو مختلف التجارب...وكل سنة في اكتشاف صغييير عنه...عشان كده, نصيحة من دارس جينتكس لي دارسـ(ة) جينتكس, ادي اكبر اهتمامك لتركيب ال DNA, خصايصو, بعمل شنو, بتصرف كيف, بستحمل شنو وما بستحمل شنو...وغيرهم...)
Chemical properties:-
Chemically, DNA consists of 2 long polymers of simple units called nucleotides, with backbone made of sugars & phosphate groups joined by phosphodiester bonds.
(دايما لمن يقول ليك الحاجة الفلانية بتتكون من كده وكده, نخت الحاجات في واحد, اتنين, تلاتة...)
كيميائيا, الDNA بتكون من تلاتة حاجات:
1. بوليمرين طويلين (البوليمر هو مركب مكون من كم جزو.) مكونات الواحد فيهم وحدات اسمها النكليوتيدات. (اتكلمنا عنها قبل كده.)
(لمن اقول الunit او الوحدة بتاعت الحاجة الفلانية هي كده, معناها حاحسب بيها طول, حجم, تركيز الخ الحاجة دي. لاكين النكليوتيدة ما بتكون قاعدة براها. هو ما لولب فبتكون متلصقة مع نكليوتيدة تانية. فعشان كده, بنحسب طول, تركيز, حجم الDNA بال base pairs (bp)
(جوز القواعد).
2. "العمود الفقري" بتاع الDNA هو السكر الخماسي (pentose)
3. السكر الخماسي ده مربوط مع مركب الفوسفات بي رابطة فوسفورية ثنائية الاستر phosphodiester bond .
يلا نتكلم عن الpurines والpyrimidines :
-Purines:
- The nitrogenous base is linked to position 1 on the pentose ring by a glycosidic bond from N9 of purines
- القاعدة النتروجينية في الpurines مرطبة مع حلقة الpentose بي رابطة غلايكوسيدية من ذرة النتروجين الواقعة رقم 9.
اما في الpyrimidines:
- The nitrogenous base is linked to position 1 on the pentose ring by a glycosidic bond from N1 of pyrimidines.
- ذرة النتروجينة واقعة رقم 1 في المركب (زي ما شايفين في الصورة).
(المعلومة الفوق دي ما مهمة خالص. بس اتزكر انو purines = N9. Pyrimidine = N1.)
- The nitrogenous base is linked to position 1 on the pentose ring by a glycosidic bond from N1 of pyrimidines.
- ذرة النتروجينة واقعة رقم 1 في المركب (زي ما شايفين في الصورة).
(المعلومة الفوق دي ما مهمة خالص. بس اتزكر انو purines = N9. Pyrimidine = N1.)
-
في الDNA بنلقي الThymine وفي الRNA بنلقي الUracil.
(الفرق بيناتهم شنو؟) :
- The only difference between Uracil & Thymine is the presence of a methyl substituent at position C5.
- في ميثيل في الthymine في الكربونة رقم 5. (ما معلومة مهمة خالص.)
- في برضو شبه بي الcytosine و الUracil.
- Deamination of cytosine forms Uracil.
Cytosine + H2O = NH3 + Uracil.
- اذا اضفنا مويه للcytosine بنتج Uracil.
- في نقطة مهمة:
- The two strands run in opposite directions to each other and are therefore, anti-parallel.
-في لولب الDNA (Double helix), الشريطين ماشين عكس بعض, فبنقول عليهم
antiparallel او "متعاكسين التوازي".
( نركز شديد في كلمة antiparallel غالبا بتجي في الامتحان.)
(الفرق بيناتهم شنو؟) :
- The only difference between Uracil & Thymine is the presence of a methyl substituent at position C5.
- في ميثيل في الthymine في الكربونة رقم 5. (ما معلومة مهمة خالص.)
- في برضو شبه بي الcytosine و الUracil.
- Deamination of cytosine forms Uracil.
Cytosine + H2O = NH3 + Uracil.
- اذا اضفنا مويه للcytosine بنتج Uracil.
- في نقطة مهمة:
- The two strands run in opposite directions to each other and are therefore, anti-parallel.
-في لولب الDNA (Double helix), الشريطين ماشين عكس بعض, فبنقول عليهم
antiparallel او "متعاكسين التوازي".
( نركز شديد في كلمة antiparallel غالبا بتجي في الامتحان.)
- parallel معناها "موازي" = "ماشين في
نفس الاتجاه". "anti" = معناها
"عكس".. < “antiparallel”.
Physical Properties:
- X-ray diffraction data showed that:
- من طريقة تشتيت اشعة X قدرنا نعرف معلومات عن شكل الDNA:
1. DNA has the form of a regular helix.
1. الDNA عندو شكل لولب منتظم.
2. The regular helix makes a complete turn every 36 Ao (3.6 nm) with a diameter of ~20 Ao .(2 nm)
(معلومات الطول دي ما مهمة شديد.)
Physical Properties:
- X-ray diffraction data showed that:
- من طريقة تشتيت اشعة X قدرنا نعرف معلومات عن شكل الDNA:
1. DNA has the form of a regular helix.
1. الDNA عندو شكل لولب منتظم.
2. The regular helix makes a complete turn every 36 Ao (3.6 nm) with a diameter of ~20 Ao .(2 nm)
(معلومات الطول دي ما مهمة شديد.)
DNA conformation:
(تراكيب الDNA ):
- The conformation of a molecule is its structure.
الconformation هو البنية التركيبة بتاعت المركب.
-
الاشكال المختلفة للDNA (الconformers,) تلاتة:
- DNA has three main conformers :
1. A-DNA, B-DNA, & Z-DNA.
1. A-DNA:-
- Is right-handed, double-helix stabilized by Watson-Crick base pairs.
- لولب الA-DNA لافي علي اتجاه اليد اليمين.
- One of several types of secondary structures that DNA can adopt depending on environmental conditions.
- هو واحد من كم شكل من الاشكال الثاانوية للDNA الممكن الDNA ياخدها.
- This form is found in conditions that are relatively devoid of water.
- بياخدها متين؟ لو الظروف البيئية جافة او خالية من المويه.
2. B-DNA:-
- Is the main biologically relevant secondary structure of DNA.
- هو الشكل المهم البنلقاهو في الخلية. (ده سؤال امتحان مضمون.)
السؤال بجي:
- Which of the following DNA conformation is the biologically relevant DNA form:
1. A-DNA 2. B-DNA. 3. Z-DNA 4. C-DNA.
- Most stable double-helix structure for random sequence DNA molecules under physiological conditions.
- اكتر شكل ثابت كيميائيا وممكن نلقي فيو تسلسل عشوائي لجزيئات الDNA في الظرف الطبيعية (الظروف داخل الجسم).
- Referred to as Watson-Crick helix.
- بسموهو "لولب واتسون وكريك". (ده برضو سؤال ممكن).
Z-DNA:
- Is a left-handed form of the double helix.
- اللولب بتاع الZ-DNA لافي علي اتجاه اليد الشمال.
- Z-DNA can form under physiological salt conditions.
- الZ-DNA بتكوّن في الوسط الملحي.
- There is only minor grooves. No major grooves.
- فيو انبعاجات “grooves” صغيرة بس. ما فيو انبعاجات كبيرة. “major”.
(متزكرين رسمة الDNA من المحاضرة الفاتت؟)
- DNA has three main conformers :
1. A-DNA, B-DNA, & Z-DNA.
1. A-DNA:-
- Is right-handed, double-helix stabilized by Watson-Crick base pairs.
- لولب الA-DNA لافي علي اتجاه اليد اليمين.
- One of several types of secondary structures that DNA can adopt depending on environmental conditions.
- هو واحد من كم شكل من الاشكال الثاانوية للDNA الممكن الDNA ياخدها.
- This form is found in conditions that are relatively devoid of water.
- بياخدها متين؟ لو الظروف البيئية جافة او خالية من المويه.
2. B-DNA:-
- Is the main biologically relevant secondary structure of DNA.
- هو الشكل المهم البنلقاهو في الخلية. (ده سؤال امتحان مضمون.)
السؤال بجي:
- Which of the following DNA conformation is the biologically relevant DNA form:
1. A-DNA 2. B-DNA. 3. Z-DNA 4. C-DNA.
- Most stable double-helix structure for random sequence DNA molecules under physiological conditions.
- اكتر شكل ثابت كيميائيا وممكن نلقي فيو تسلسل عشوائي لجزيئات الDNA في الظرف الطبيعية (الظروف داخل الجسم).
- Referred to as Watson-Crick helix.
- بسموهو "لولب واتسون وكريك". (ده برضو سؤال ممكن).
Z-DNA:
- Is a left-handed form of the double helix.
- اللولب بتاع الZ-DNA لافي علي اتجاه اليد الشمال.
- Z-DNA can form under physiological salt conditions.
- الZ-DNA بتكوّن في الوسط الملحي.
- There is only minor grooves. No major grooves.
- فيو انبعاجات “grooves” صغيرة بس. ما فيو انبعاجات كبيرة. “major”.
(متزكرين رسمة الDNA من المحاضرة الفاتت؟)
-
الشكل ده بنعرفو انو هو Z-DNA من حاجتين شنو وشنو؟
1. لو عاينا ليو من فوق بنلاقو لافي علي اتجاه اليد الشمال (مع اتجاه عقارب الساعة). او left-handed.
1. لو عاينا ليو من فوق بنلاقو لافي علي اتجاه اليد الشمال (مع اتجاه عقارب الساعة). او left-handed.
2. ما فيو major او minor groove.
- The backbone follows a zigzag path, giving rise to the name
Z-DNA.
- شكلو بيكون بشبه الzigzag عشان كده اسمه Z-DNA (من Zigzag). (ده سؤال في الامتحان).
- Melting Temperature (Tm) :
(حرارة الذوبان):
- Is the mid-point of the temperature range over which the strands of DNA separate.
- هي درجة الحرارة البعدها شريطين الDNA بنفصلوا.
(مهم نعرفها لانو ما بنقدر نعمل اي تجربة في الDNA الا نفصل الشريطين. حنشوف قدام)..
-Tm depends on the proportion of G-C base pairs because each G-C base pair has 3 hydrogen bonds, and is more stable than an A-T base pair, which has only 2 hydrogen bond.
- درجة حرارة ذوبان الDNA بتعتمد (بتزيد) بزيادة زوج القواعد الG والC (الغوانين والسايتوسين) لانو الغوانين والسايتوسين بيناتهم في 3 ذرات هيدروجينية والAdenine والthymine بيناتهم في ذرتين هيدروجين.
-اذاً:
- The more G-C base pairs are contained in a DNA, the greater the energy that is needed to separate the 2 strands.
- كلما ازداد عدد جزيائات الG-C, كلما احتجنا لدرجة حرارة اعلي عشان نكسر الشريطين.
- The backbone follows a zigzag path, giving rise to the name
Z-DNA.
- شكلو بيكون بشبه الzigzag عشان كده اسمه Z-DNA (من Zigzag). (ده سؤال في الامتحان).
- Melting Temperature (Tm) :
(حرارة الذوبان):
- Is the mid-point of the temperature range over which the strands of DNA separate.
- هي درجة الحرارة البعدها شريطين الDNA بنفصلوا.
(مهم نعرفها لانو ما بنقدر نعمل اي تجربة في الDNA الا نفصل الشريطين. حنشوف قدام)..
-Tm depends on the proportion of G-C base pairs because each G-C base pair has 3 hydrogen bonds, and is more stable than an A-T base pair, which has only 2 hydrogen bond.
- درجة حرارة ذوبان الDNA بتعتمد (بتزيد) بزيادة زوج القواعد الG والC (الغوانين والسايتوسين) لانو الغوانين والسايتوسين بيناتهم في 3 ذرات هيدروجينية والAdenine والthymine بيناتهم في ذرتين هيدروجين.
-اذاً:
- The more G-C base pairs are contained in a DNA, the greater the energy that is needed to separate the 2 strands.
- كلما ازداد عدد جزيائات الG-C, كلما احتجنا لدرجة حرارة اعلي عشان نكسر الشريطين.
- نسبة الG-C في الظروف الطبيعية عند
الثدييات هي 40%, وجينوم بالنسبة دي درجة ذوبانه 87oC. (ودي بعيد جدا طبعا من درجة حرارة الجسم, فبظل المركب ثابت.)
- Renaturation of DNA:-
- الRenaturation (اعادة المادة لطبيعتها) هو عكس الDenaturation (مسخ المادة او تفكيكها).
- Denaturation of DNA is reversible under appropriate conditions.
- اذا الDNA اتفكك, ممكن يرجع تاني لطبيعته اذا الظروف رجعت لطبيعتها.
-Renaturation: is the ability of the 2 separate complementary strands to reform a double helix.
- الrenaturation هو قابلية شريطين مكملين لبعض انو يرجعوا لبعض ويشكلو لولب تاني من جديد.
- لو شريطين DNA رجعوا لبعض, كل خواص الDNA بترجع زي ما كانت.
النهاية....
هل في حاجة ما واضحة؟ المحاضرة دي مهمة والزول بحتاج يرجع ليها في سنة تالتة. اذا في سؤال اتفضلـ(ي) واكتبو في التعليقات تحت...
المحاضرة الجاية:
- Prokaryotic & Eukaryotic cells.
- Renaturation of DNA:-
- الRenaturation (اعادة المادة لطبيعتها) هو عكس الDenaturation (مسخ المادة او تفكيكها).
- Denaturation of DNA is reversible under appropriate conditions.
- اذا الDNA اتفكك, ممكن يرجع تاني لطبيعته اذا الظروف رجعت لطبيعتها.
-Renaturation: is the ability of the 2 separate complementary strands to reform a double helix.
- الrenaturation هو قابلية شريطين مكملين لبعض انو يرجعوا لبعض ويشكلو لولب تاني من جديد.
- لو شريطين DNA رجعوا لبعض, كل خواص الDNA بترجع زي ما كانت.
النهاية....
هل في حاجة ما واضحة؟ المحاضرة دي مهمة والزول بحتاج يرجع ليها في سنة تالتة. اذا في سؤال اتفضلـ(ي) واكتبو في التعليقات تحت...
المحاضرة الجاية:
- Prokaryotic & Eukaryotic cells.
Thanx
ReplyDeleteyou're welcome.
Delete