يتعلق الاختلاف في الغالب بالسكر. بناءً على بحثه ، يمكنه التمييز بين نوعين مختلفين. النسبة ثابتة في جميع الأنواع. هذا يعكس التنوع الجيني للأنواع المختلفة. توضح القاعدة الثانية أنه في جزيء DNA مزدوج الشريطة ، تكون نسبة الأدينين مساوية لكمية الثايمين. وتركيز جوانين السيتوزين. هذا ينطبق على الحمض النووي المستخرج من خلايا جميع الكائنات الحية ، على الرغم من أنه ينطبق على الكائنات الحية المختلفة. النسب المئوية سيكون لها قيم مختلفة.

كل نوع من أنواع القواعد الموجودة على الخيط يشكل رابطة بقاعدة على الخيط المقابل. يُعرف هذا الحدث باسم "المصفوفة الأساسية التكميلية". عادة ما يشار إلى الجمع بين قاعدتين على أنه "زوج أساسي". نظرًا لأن الروابط الهيدروجينية ليست تساهمية ، يمكن كسر الخيطين بشكل متساوٍ نسبيًا. في الممارسة العملية ، يمكن فصل خيطين عن بعضهما البعض ، كما هو الحال بالنسبة للمفصلة ، من درجات الحرارة العالية والتأثيرات الميكانيكية.

نتيجة هذا التكامل هو أن جميع المعلومات الموجودة في المروحة المزدوجة يمكن تكرارها من كلا الخيوط. يشكل هذان النوعان من أزواج القواعد أعدادًا مختلفة من الروابط الهيدروجينية. تحتوي الجينات على معلومات بيولوجية يجب نسخها بالضبط من أجل تمريرها إلى الجيل التالي في كل مرة تنقسم فيها الخلية إلى موقعين من الخلايا. يقوم الحمض النووي بتشفير المعلومات حول ترتيب أو تسلسل النيوكليوتيدات في كل خيط. تحتوي المعلومات الجينية المخزنة في الحمض النووي للكائن الحي على تعليمات لجميع البروتينات التي سيتعين على الكائن الحي تصنيعها.

تسمى المجموعة الكاملة من المعلومات في الحمض النووي للكائن الحي الجينوم وتوفر معلومات عن جميع البروتينات التي يحتاجها الجسم لتخليقها. في كل انقسام خلوي ، يجب على الخلية نسخ جينومها من أجل تمريره إلى كلتا الخليتين. كشف اكتشاف بنية الحمض النووي أيضًا عن المبدأ الذي يجعل هذا النسخ ممكنًا: نظرًا لأن كل خيط من الحمض النووي يحتوي على سلسلة من النيوكليوتيدات التي تكون مكملة تمامًا لتسلسل النوكليوتيدات للشريك ، يمكن أن يعمل كل خيط كشكل أو شكل للتوليف من حبلا مكمل جديد.

إن قدرة كل خيط من جزيء الحمض النووي على العمل كقالب لخيط إضافي يجعل الخلية قادرة على نسخ أو تكرار جيناتها قبل نقلها إلى نسلها. يحد هذا البلاط جسم نووي يتكون من طبقتين شحميتين مزدوجتين متحد المركزين مثقبتين على فترات منتظمة بواسطة مسام نووية كبيرة تحمل جزيئات بين النواة والعصارة الخلوية. الختم الأساسي هو مبدأ مهم في علم الأحياء. في الواقع ، يسهل التفاعلات الكيميائية الحيوية بسبب التركيز العالي لكل من الركائز والإنزيمات التي تعمل عليها.

الحمض النووي الكروموسومي وضغطه من ألياف الكروماتين. ومع ذلك ، فإن نواة الخلية البشرية التي تحتوي على DNA يبلغ قطرها 6 ميكرومتر فقط. في حقيقيات النوى ، ينقسم الحمض النووي البشري إلى عدة كروموسومات مختلفة. على سبيل المثال ، يتم توزيع الجينوم البشري على 24 آخرين. يتكون كل كروموسوم من جزيء DNA طويل جدًا وبروتينات مرتبطة به تقوم بطي وضغط الشريط الرفيع من الحمض النووي في بنية أكثر إحكاما. والمركب المكون من DNA والبروتينات يسمى الكروماتين.

من ناحية أخرى ، تحمل البكتيريا جيناتها على جزيء DNA واحد ، والذي عادة ما يكون مستدير الشكل. يرتبط هذا الحمض النووي أيضًا ببروتينات مضغوطة ومكثفة ، لكن هذه البروتينات تختلف عن تلك التي تؤدي نفس الوظائف في الكائنات حقيقية النواة. على الرغم من تعريف البكتيريا على أنها "كروموسوم" ، إلا أنها لا تمتلك نفس بنية الكروموسومات حقيقية النواة ولا يُعرف سوى القليل عن انضغاطها.

تسمى كروموسومات الأم والأب للزوج الكروموسومات المتجانسة. وهكذا ، تحتوي كل خلية بشرية على إجمالي 46 كروموسومًا ، منها 22 زوجًا شائعًا للذكور بالإضافة إلى اثنين من الكروموسومات الجنسية. تسمى المجموعة المكونة من 46 كروموسومًا انقسامًا بشريًا بالنمط النووي البشري. يمكن اكتشاف أي تغييرات من خلال التغييرات في لون الكروموسومات.

تتمثل أهم وظيفة للكروموسومات في جلب الجينات ، أي الوحدات الوظيفية للوراثة. يُعرَّف الجنس عادةً على أنه جزء من الحمض النووي يحتوي على تعليمات لصنع بروتين معين. تحتوي كروموسومات العديد من الكائنات حقيقية النواة ، بالإضافة إلى الجينات ، على كمية كبيرة من الحمض النووي الزائد ، والذي ، على ما يبدو ، لا يوفر معلومات مهمة.

يختلف الاختلاف العام في الجينات من كائن حي إلى آخر. تقريبًا يختلف من 500 جين للبسيط إلى 000 للبشر. وبالمثل ، فإن تقسيم الجينوم إلى كروموسومات يختلف أيضًا من نوع حقيقي النواة إلى نوع آخر. ويترتب على ذلك أنه لا توجد علاقة بسيطة بين عدد الكروموسومات وتعقيد الأنواع وحجم الجينوم الكلي.

توزيع الجينات على الكروموسوم. يتوافق هذا الكروموسوم مع ما يقرب من 1.5٪ من الجينوم البشري بأكمله. يختلف الناس عن بعضهم البعض بمتوسط ​​نيوكليوتيد واحد. تُعرف هذه العناصر باسم "العناصر القابلة للتبديل". الجانب المدهش الثاني الذي لاحظه البحث هو الحجم المتوسط ​​الكبير للجينات ، والذي يبلغ حوالي 000 نيوكليوتيد. ينقل الجين النموذجي المعلومات في التسلسل الخطي للأحماض الأمينية للبروتين في تسلسله الخطي للنيوكليوتيدات. لذلك ، تتكون معظم الجينات البشرية من سلسلة طويلة من exons و introns تتخللها ، على الرغم من أن معظم الجينات لا تزال داخلية.

ومع ذلك ، فإن معظم الجينات في الكائنات الحية ذات الجينوم المضغوط تفتقر إلى الإنترونات. بالإضافة إلى الإنترونات والإكسونات ، يرتبط كل جين بتسلسلات DNA التنظيمية المسؤولة عن التعبير في المستوى والوقت المناسبين وفي نوع الخلية المناسب. أخيرًا ، وجد تسلسل النيوكليوتيدات في الجينوم البشري أن المعلومات المهمة في حالة اضطراب مقلقة.

وقد أظهر المزيد من الأبحاث أن العديد من متواليات النيوكليوتيدات للكروموسومات البشرية ربما تكون غير مهمة وأن الإكسونات "تسبح" في بحر من الحمض النووي الذي يكون تسلسل النيوكليوتيدات فيه قليل الأهمية. هذا الترتيب يجعل من الصعب تحديد exons ، بداية ونهاية الجين ، وتحديد عدد exons التي يحتويها الجين. لإثبات ذلك ، يعتمد العلماء على ملاحظة تسلسل النوكليوتيدات ، مع ملاحظة ما إذا كانت وظيفتها قد تم الحفاظ عليها أثناء التطور أو ما إذا كان تسلسل النوكليوتيدات قد تغير بشكل عشوائي ، فهذه التسلسلات الأخيرة لها وظائف عديدة.

لذلك ، تتمثل الإستراتيجية في مقارنة تسلسل الشخص بالمناطق المقابلة في الجينوم ذي الصلة حتى يتمكن من اكتشاف أي طفرات. على سبيل المثال ، في حالة الذكور ، تتم مقارنتها بجينوم الفأر ، حيث يُعتقد أن البشر والفئران انفصلوا عن نسلهم المشترك منذ آلاف السنين. تُعرف التسلسلات ذات المناطق المتشابهة بالمناطق المحفوظة. تمثل هذه المناطق exons مهمة وظيفيًا والتسلسلات التنظيمية. المناطق غير المحفوظة هي الحمض النووي الذي لا يكون تسلسله عادةً مهمًا للعمل.

أظهر علماء الأنسجة من هذا النوع ليس فقط الفئران أن البشر يتشاركون في نفس الجينات ، ولكن أيضًا أن كتلًا كبيرة من جينات الإنسان والفأر تحتوي على هذه الجينات بنفس الترتيب ، وهو ما يسمى اللحن المخزن. لتكوين كروموسوم وظيفي ، يجب أن يكون جزيء الحمض النووي قادرًا على تكرار الجينات وتكرار النسخ والتكاثر والانقسام في خلايا موثوقة عند كل انقسام خلية. تحدث هذه العملية في سلسلة من الخطوات المعروفة باسم دورة الخلية. تتضمن مرحلتا هذه الدورة أساسًا الكروموسومات ؛ أولئك. في الطور البيني حيث تتكاثر الكروموسومات وفي الانقسام حيث تتكثف ثم تنفصل وتوزع بين النواتين.

تُعرف هذه الكروموسومات باسم "الكروموسومات الانقسامية" ويمكن تصورها بسهولة ، بينما في المراحل الأخرى تكون الكروموسومات شائعة ويكون معظم كروماتينها في شكل خيوط طويلة تُعرف باسم كروموسومات الطور البيني. يجب أن يكون الكروموسوم قادرًا على تكرار نفسه ، ويجب أن تتمتع نسخه بنفس القدرة حتى يتمكنوا من فصلهم فيما بعد. تم اكتشاف مثل هذه التسلسلات باستخدام تجارب الخميرة.

الكروموسومات حقيقية النواة: تنقسم البروتينات التي ترتبط بالحمض النووي لتكوين الكروموسومات حقيقية النواة إلى قسمين فئة عامة. يُعرف المركب المكون من أحد هذه الفئة من البروتينات والحمض النووي بالكروماتين. وتتمثل مهمتها في لف وضغط خيوط طويلة من الحمض النووي بحيث يمكن احتواؤها داخل الفضاء النووي الضيق. يحيط الحمض النووي بمجموعات من ثمانية هيستون ، هيستون أوكتاميروس ، مكونة النيوكليوزومات كوحدات أساسية للكروماتين.

يكشف تكوين النواة الذرية عن جزيء DNA وخط من الكروماتين له جانب "عقد اللؤلؤ" حوالي ثلث طوله الأصلي. يوجد بين نيوكليوسومات هذا الخيط جزيء هيستون آخر ، والذي يعمل على الاقتراب من النوكليوزومين التاليين ، مما يؤدي إلى ضغط الهيكل.

السمة المشتركة للنيوكليوتيدات الأربعة للنيوكليوسوم هي طي الهيستون ، وهو هيكل ثلاثي الحلقات. علاوة على ذلك ، فإن هذا الأخير هو من بين البروتينات حقيقية النواة الأكثر حفظًا. في الواقع ، حتى تغيير طفيففي أي وضع يكون ضارًا بالخلية.

يتم تحديد موقع النيوكليوسومات في الحمض النووي بواسطة عاملين رئيسيين. الأول هو صعوبة ثني الحلزون المزدوج للحمض النووي في منظرين ضيقين خارج القطع الناقص الإهليلجي. العامل الثاني والأكثر أهمية هو وجود البروتينات المرتبطة بالحمض النووي التي يمكن أن تعزز أو تعوق تكوين الجسيم النووي في المنطقة المجاورة لها.

التركيب العالمي للكروموسومات. معظم الكروموسومات في الخلايا المترافقة جافة جدًا ومتشابكة بحيث لا يمكن عرضها. ومع ذلك ، في بعض الحالات ، يمكن ملاحظة أن كروموسومات الواجهة لها بنية ترتيب محددة جيدًا ، ويُعتقد أن هذه الخصائص مشتركة بين جميع كروموسومات التزاوج. تكون الكروموسومات المقترنة في الانقسام الاختزالي مرئية بوضوح مايكروسكوب بصري، حتى يتمكنوا من مراقبة تنظيمهم في سلسلة من محاور الكروماتين الكبيرة. تسمى هذه الكروموسومات الانقسامية بالكروموسومات الكيسية.