لوحظ بأن المعلومات الموجودة في الـ DNA الذي يعمل دور المادة الوراثية تكون على شكل أجزاء خطية تدعى الجينات تستقر تلك المعلومات على شكل تسلسلات نيوكليوتيدية محددة. ماهو المهم الآن هو حقيقتان

1- تعتبر القواعد النتروجينية (nitrogen bases) في نيوكليوتيدات الـ DNA وليس السكر فوسفات (sugar-phosphate) هي المعلومات الممثلة للجين.

2- إن التسلسل الخطي للقواعد النتروجينية هو النقطة الجوهرية في تحديد هوية الجين.

يمكن توضيح ذلك بتشبيه نظام ترتيب القواعد النتروجينية في الـ DNA لتكوين جين محدد بنظام ترتيب الحروف في اللغة لتكوين كلمة محددة. إن مزيج الحروف المختلفة يكون كلمات مختلفة (معلومات مختلفة ) ومزيج الكلمات المختلفة تكون جمل مختلفة (جينات مختلفة).

إذن تتألف الجينات من "كلمات" والتي تتكون من "حروف". وكما بينا بأن النيوكليوتيدات المختلفة تتمثل بحروف مختلفة A و G و C و T. يكون مزيج تلك الحروف المختلفة كلمات مختلفة. وباختلاف تمازجها تعطي تلك الحروف معلومات مختلفة في الخلية. دعنا ننظر إلى كلمات الجين ونتحدث بعيداً شيئاً ما عن كلمات اللغة. عندها نلاحظ أن الكلمة في الجين تتكون من ثلاثة أحرف وليس أكثر أو أقل.

بعد أن عرفنا مم تتكون الجينات، دعنا نركز أكثر على سلوك الجينات في تعاملها مع الخلية. بما أن الجين يحتوي على التسلسلات المتمثلة بالقواعد النتروجينية، تخبر تلك التسلسلات الخلية أما كيفية تنظيم أحماضها الأمينية لكي تنتج تغايرات لا حصر لها منالبروتينات أو كيفية تنظيم تسلسلات أخرى لتنتج rRNA أو tRNA.

توفر التسلسلات الجينية نوعين من المعلومات خلال تخليق البروتين. النوع الأول هي ماهية الحامض الأميني الذي يشفر له من قبل الكلمة الجينية ذات الحروف الثلاث. النوع الثاني هو الموقع الذي يحتله كل حامض أميني في البروتين الناتج .تحدد هذه المعلومات ما يعرف بالتركيب الأولي (primary structure) للمتعدد الببتيد (الاصطفاف الخطي للأحماض الأمينية). ويحدد التركيب الأولي لمتعدد الببتيد بالنهاية الفعالية البايولوجية للبروتين الذي يحتوي على هذا المتعدد الببتيدي. يحدد التركيب الأولي التركيب الثانوي أو الثالثي (tertiary) أو الرابعي (quaternary) والذي هو الشكل الفيزيائي للجزيئة، وشكل متعدد الببتيد والذي بالنتيجة يحدد كيف ترتبط الجزيئة بمتعددات ببتيدية أخرى. ويحدد فيما إذا كان التركيب الأولي أو الثانوي أو الثالثي أو الرابعي صحيحاً أو غير صحيح، ويحدد فيما إذا كان البروتين الناتج له فعالية بايولوجية أم لا . إذن، النتيجة النهائية التي تتمخض عن ترتيب وامتزاج التسلسلات المعلوماتية في الجين هي الفعالية البايولوجية، وهي المرآة التي تعكس مدى نجاح تلك التسلسلات في إظهار صورة صحيحة للبروتين الناتج.

تقع التسلسلات التنظيمية (regulatory sequences) عند النهاية 5' للجين. تستجيب تلك التسلسلات النيوكليوتيدية للإشارات الكيميائية أو الفيزيائية الناشئة من داخل أو من خارج الخلية. وبتغير الظروف الداخلية أو الخارجية أو كلاهما، تستجيب تلك الخلية لتلك الإشارات الكيميائية عبر التداخل مع تلك التسلسلات التنظيمية، وتنشط هذه التداخلات أو لا تنشط الجينات التركيبية. وفي هذا الحال، ينتظم نوع وكمية ومعدل تخليق البروتين. ربما تكون هذه البروتينات ضرورية داخل الخلية أو على سطحها أو ربما تصدر إلى خارج الخلية (كما في الإنزيمات الخارجية exoenzymes للبكتريا). لا يوجد نواتج نهائية (end products) للتسلسلات التنظيمية، ولكن وظيفتها بدلاً من ذلك هو توفير تسلسل تمييز ( recognition sequence) لجزيئات الإشارة signal molecules)) ونتيجة تداخل التسلسلات التنظيمية مع جزيئات الإشارة يتم السيطرة على فعالية الجينات التركيبية تسمى تلك التسلسلات التنظيمية حسب وظيفتها كما في تسلسلات البروموتر promoters) والمسرعات (enhancers)  والمشغلات (operators) والمضعفات (attenuators) .

تختلف الجينات التركيبية في كائنات حية متنوعة والتي تمتد من الفايروسات إلى الكائنات بدائية النواة إلى الكائنات حقيقية النواة بالنظر إلى مكوناتها المعلوماتية وحتى بالنسبة إلى ثباتيتها وموقعها ضمن جزيئة الـ DNA وعلى سبيل المثال، هنالك جينات تكون معلوماتها محتواة ضمن تسلسل خطي مستمر من النيوكليوتيدات، كما هو عليه الحال في بدائية النواة بينما هنالك جينات أخرى تحتوي على معلومات معترضة من قبل تسلسلات غير مشفرة كما يحدث في حقيقية النواة . بينما تحتوي جينات أخرى على معلومات مشتركة مع المعلومات الآتية من جينات أخرى لتكون جيناً ثالثاً، كما يحدث في فايروس 0 ФX174 والبشر. هنالك حتى جينات يمكن لها أن تنتقل من موقع إلى موقع آخر مختلف بنفس الكروموسوم أو إلى كروموسوم آخر كما يحدث في بدائية وحقيقية النواة .

مواضيع ذات صلة

الانترونات ( Introns)

Types of RNA

حجم الجين

تركيب النيوكليوسوم nucleosome structure

نسخ الـ Transcription of RNA) RNA)

أنماط الـ RNA

أخطاء الإنزيم Tag polymerase

التهجين الجزيئي للDNA

ترجمة الثغرة Nick translation

استخلاص الDNA والRNA

الجينات عديدة النسخ ذات التكرار المتوسطMiddle repetitive multiple copy genes

تسلسلات الـDNA السنتروميري Centromeric DNA sequences