ما الذي يتحكم في الصفات الوراثية في المخلوق الحي

hanan2021-11-08

128 3 دقائق

ما الذي يتحكم في الصفات الوراثية في الكائنات الحية

يتم التحكم في الصفات الوراثية في المخلوق الحي وعملية الوراثة الجينية عن طريق الجينات، وتسمى الجينات عادة الوحدات الأساسية للوراثة، فهو عبارة عن تسلسل من نيوكليوتيد في الحمض النووي الذي يسمى حمض الديوكسي ري��ونوكلييك أو الحمض النووي الريبي الذي يسمى الحمض النووي الريبي الذي يشفر تكوين بروتين معين.

ويحمل الحمض النووي على طوله العديد من الجينات، حيث تحدد الجينات الصفات الوراثية والتي تنتقل إلى الجيل التالي أثناء تكوين الأمشاج، ويمكن أن يكون للجينات حجم مختلف في الإنسان اعتمادًا على الحمض النووي الذي يحتوي عليه، ويمكن أن تتراوح من 1148 قاعدة إلى 150 قاعدة، بشكل عام يمتلك الشخص نسختين من جين واحد المعروف باسم الأليلات، ولكن أثناء تكوين الأمشاج، يرث كل نسل نسخة واحدة من الجين من كل والد، حيث يتم تحديد كل جين باسم مميز.

نبذة عن الجينات

الجين هو قطعة صغيرة من الجينوم، إنه المكافئ الجيني للذرة، نظرًا لأن الذرة هي الوحدة الأساسية للمادة، فإن الجين هو الوحدة الأساسية للوراثة كما ذكرنا في الفقرة السابقة.

وتم العثور على الجينات في الكروموسومات وهي مصنوعة من الحمض النووي، حيث نحدد الجينات المختلفة الخصائص أو السمات المختلفة للكائن الحي، مثلاً قد يحدد جين واحد لون ريش الطائر بينما يحدد جين آخر شكل منقاره.

يختلف عدد الجينات في الجينوم من نوع لآخر، حيث تميل الكائنات الحية الأكثر تعقيدًا إلى امتلاك المزيد من الجينات، وتحتوي البكتيريا على عدة مئات إلى عدة آلاف من الجينات، على عكس ذلك تتراوح تقديرات عدد الجينات البشرية من 25000 إلى 30000.

كيف تم اكتشاف الجينات

منذ العصور القديمة عرف الناس أن النسل يميل إلى التشابه مع والديهم، يتم تناقل المظهر الجسدي والمزاج والعديد من السمات الأخرى من جيل إلى جيل.

ولكن مفهوم الجين يعود إلى أواخر القرن التاسع عشر فقط، حيث تم طرحه لأول مرة من قبل راهب نمساوي يدعى جريجور مندل أبو الوراثة، الذي استخدم الحديقة الخاصة به في سلسلة مشهورة من تجارب التكاثر مع نباتات البازلاء.

وفي الأبحاث الشهيرة لمندل نظم تزاوجًا مختلفًا ط، ووضع حبوب اللقاح من نبات البازلاء على أجزاء زهرة أنثى أخرى لتحديد كيفية وراثة السمات المختلفة.

كانت إحدى أهم ملاحظات مندل هي أن السمات تنتقل في شكل منفصل من جيل إلى جيل، مثلاً عندما قام بتربية نباتات بها حبات البازلاء الخضراء مع نباتات تحتوي على قرون البازلاء الصفراء، كان لدى جميع النسل قرون خضراء، تناقضت هذه النتائج مع مفهوم الوراثة ا��ذي كان شائعًا في ذلك الوقت، والمعروف باسم وراثة المزج، والتي تنبأت أنه عندما يتم تربية نباتات القرون الخضراء بنباتات ذات قرون صفراء، يجب أن يكون للنسل قرون صفراء مخضرة.

والأغرب عندما قام مندل بتربية النباتات الهجينة مع بعضها، كان لبعض نسلها قرون خضراء، وبعضها كان يحتوي على قرون صفراء، والسمة التي اختفت في جيل واحد يمكن أن تظهر مرة أخرى دون تغيير في الجيل التالي.

استنتج مندل أنه بما أن السمات موروثة في شكل منفصل، فإن المعلومات الوراثية يجب أن تأتي أيضًا في طرود منفصلة يتم نقلها دون تغيير من جيل إلى جيل، أطلق على هذه الطرود من المعلومات الوراثية اسم “العنصر” ، واليوم نعرفها على أنها جينات.

كيف تتحكم الجينات في الصفات الوراثية

جميع الأفراد في النوع الواحد لديهم نفس مجموعة الجينات، مثلاً في البازلاء يوجد جين للون القرون، وجين لطول النبات، وجين لشكل البازلاء، وما يجعل الأفراد مختلفين هو أن الجين يمكن أن يكون له عدة أشكال أو أليلات مختلفة، وهكذا في البازلاء يحتوي جين لون القرون على أليلات خضراء وصفراء، وجين طول النبات له أليلات طويلة وقزمة.

ويمتلك الأفراد نسختين من كل جين واحدة موروثة من كل والد، وتحدد كيفية تفاعل النسختين مع بعضهما البعض الصفات الوراثية في المخلوق الحي، لا يكون هناك فرق ما إذا كان الجين يأتي من الجانب الأم أو الأب، مثلاً أليل القرنة الخضراء من خلية الحيوانات المنوية هو نفسه أليل القرنة الخضراء من خلية بويضة، ولكن الذي يميزهم هو عدد أنواع الأليل التي يحصل عليها الفرد.

وضع مندل مثال صريح لذلك حتي نستطيع فهم هذا بسهولة، حيث أشار إلى شكل السمة التي كانت مرئية في جيله الأول من الهجينة مثلاً القرون الخضراء على أنها سائدة،

ووصف الشكل الآخر من السمة مثلاً القرون الصفراء بأنها متنحية، ونحن نعلم أن الأشكال السائدة والمتنحية للسمة تبطئها الجينات السائدة والمتنحية أو بشكل أدق الأليلات، في نباتات البازلاء يكون أليل القرنة الخضراء هو السائد، بينما أليل القرنة الصفراء متنحي.

فقط الأفراد الذين يرثون أليلين متنحيين يظهرون الشكل المتنحي للسمة، تُظهر تلك التي ترث أليلًا متنحيًا وواحدًا مهيمنًا الشكل السائد للخاصية وهذا هو السبب في أن جميع نباتات البازلاء في الجيل الأول من الهجينة في مندل، والتي تحمل أليلًا واحدًا من القرون الخضراء وأليلًا أصفر، تحتوي على قرون خضراء.

لكن لا يزال بإمكان هؤلاء الأفراد نقل الأليل المتنحي إلى الأجيال ا��قادمة، حيث قد يرتبط بنسخة أخرى من الأليل المتنحي ويسمح للخاصية المتنحية بالظهور مرة أخرى، وهذا هو السبب في أن بعض نباتات البازلاء في الجيل الثاني من الهجينة في مندل تحتوي على قرون صفراء.

وبعض الأمراض البشرية مثل فقر الدم المنجلي ومرض هنتنغتون موروثة بهذه الطريقة البسيطة، مثلاً مرض الخلايا المنجلية مرض متنحي، بينما مرض هنتنغتون هو السائد.

ولكن بالنسبة للجزء الأكبر من علم الوراثة وخاصة علم الوراثة البشرية، فهو أكثر تعقيدًا، ويمكن أن يؤثر جين واحد على عدة سمات قد تتأثر سمة واحدة بعدة جينات، وتتأثر معظم السمات أيضًا ببيئة الفرد، والتي تتضمن مئات المتغيرات الداخلية والخارجية مثل ما اختلاف النظام الغذائي واختلاف كمية الفيتامينات