وظائف الجينات في جسم الانسان

hanan2021-10-15

187 4 دقائق

ما هي وظائف الجينات في جسم الإنسان

الجينات هي دليل إرشادي لجسم الإنسان، مخبأ داخل كل خلية في الجسم تقريبًا مادة كيميائية تسمى الحمض النووي الجين هو مقطع قصير من هذا الحمض النووي، تحتوي الجينات على تعليمات هامة وتعتبر هي وظائف الجينات وهي :

تخبر الجينات خلايا الجسم من خلال المعلومات، أنها يجب أن تصنع جزيئات تسمى بروتينات، أي أنها مسؤول عن صنع البروتين ات.
تؤدي البروتينات التي تطلبها الجينات وظائف مختلفة في جسم الإنسان للحفاظ على صحته.
يحمل كل جين تعليمات تحدد ميزات الإنسان، مثل لون العين ولون الشعر والطول.
هناك إصدارات مختلفة من الجينات لكل ميزة، على سبيل المثال، يحتوي إصدار واحد (متغير) من جين لون العين على تعليمات للعيون الزرقاء، بينما يحتوي نوع آخر على تعليمات للعيون البنية.

مما سبق يتبين دور وأهمية الجينات باعتبارها الدليل والمرشد الذي يصدر التعليمات للخلايا، تحتوي الكروموسومات داخل خلايانا على كمية هائلة من المعلومات.

تشير التقديرات إلى أن البشر لديهم في جسمهم ما حوالي 30000 جين، يرمز كل جين لجزيء الحمض النووي الريبي الذي يتم استخدامه بشكل مباشر أو كدليل لتكوين بروتين مثل الأنسولين، تتدفق المعلومات في خلايانا بشكل عام بترتيب يمكن التنبؤ به من شكل تخزين المعلومات (DNA) من خلال نموذج العمل (RNA) إلى المنتج النهائي (البروتين).

يحتوي الحمض النووي في كروموسوماتنا على جينات يتم نسخها إلى RNA، هناك عدة أنواع مختلفة من الحمض النووي الريبي (الحمض النووي الريبي ، الرنا المرسال ، الرنا الريباسي ، إلخ)، وهي تتكون من نفس الكتل الإنشائية ولكن لها وظائف ومواقع وهياكل مختلفة.

يمكن ترجمة Messenger RNA (mRNA) إلى بروتين، تدفق المعلومات القياسي هو: DNA → RNA → بروتين، وتعتبر مجموعة الجينات التي تعمل في أي وقت أمرًا بالغ الأهمية، حيث تحتاج الجينات المختلفة إلى “التشغيل” في أوقات مختلفة اعتمادًا على احتياجات ووظائف أي خلية معينة.

تحمل الجينات المعلومات التي تحدد سماتك (على سبيل المثال: trates)، وهي السمات أو الخصائص التي تنتقل إليك – أو موروثة – من والديك، على سبيل المثال، إذا كان لدى والديك عيون خضراء، فقد ترث منهم سمة العيون الخضراء، أو إذا كانت والدتك تعاني من النمش ، فقد يكون لديك نمش أيضًا لأنك ورثت سمة النمش، لا توجد الجينات في البشر فقط – فجميع الحيوانات والنباتات لها جينات أيضًا.

أين هذه الجينات المهمة، إنها صغيرة جدًا ولا يمكننا رؤيتها، تم العثور على الجينات في هياكل صغيرة تشبه السباغيتي تسمى الكروموسومات، توجد الكروموسومات داخل الخلايا، يتكون الجسم من مليارات الخلايا، الخلايا هي الوحدات الصغيرة جدًا التي تتكون منها جميع الكائنات الحية، الخلية صغيرة جدًا بحيث لا يمكن رؤيتها إلا باستخدام مجهر قوي.

يشكل الحمض النووي في كل كروموسوم العديد من الجينات، يحتوي الحمض النووي أيضًا على تسلسلات كبيرة لا ترمز لأي بروتين ووظيفتها غير معروفة. يقوم جين منطقة الترميز بتشفير التعليمات التي تسمح للخلية بإنتاج بروتين أو إنزيم معين.

يشكل كل حمض النووي في الخلية الجينوم البشري، يوجد حوالي 20000 جين مهم موجود في واحد من ثلاثة وعشرين زوجًا من الكروموسومات الموجودة في النواة أو على خيوط طويلة من الحمض النووي الموجودة في الميتوكوندريا.

كيف تكون قوة الجينات

يتسأل البعض كيف تعمل الجينات فغالبًا ما تسمى الجينات مخطط الحياة، لأنها تخبر كل خلية من خلايا الإنسان بما يجب القيام به ومتى يفعل ذلك، مثل كن عضلة، وصنع ��لعظام ، وحمل الإشارات العصبية، وما إلى ذلك، وهذا يدل على قوة الجينات وتأثيرها.

وتنظم الجينات كل هذا عن طريق صنع الجينات البروتينات، وكل جين هو في الحقيقة مجرد وصفة لصنع بروتين معين، خمسون بالمائة من الوزن الجاف للخلية هو بروتين بشكل أو بآخر.

وفي الوقت نفسه، تقوم البروتينات أيضًا بكل الرفع الثقيل في الجسم من الهضم، والدورة الدم وية، والمناعة، والتواصل بين الخلايا، والحركة – كل ذلك أصبح ممكنًا بواسطة واحد أو أكثر من البروتينات المختلفة التي يصنعها الجسم.

لكن الجينات الموجودة في الحمض النووي الخاص بالإنسان لا تصنع البروتين بشكل مباشر، بدلاً من ذلك، تقوم بروتينات خاصة تسمى الإنزيمات بقراءة ونسخ (أو “نسخ”) شفرة الحمض النووي.

يتم “فك ضغط” جزء من الحمض النووي المراد نسخه بواسطة إنزيم، والذي يستخدم الحمض النووي كقالب لبناء جزيء وحيد الخيط من الحمض النووي الريبي، مثل الحمض النووي، فإن الحمض النووي الريبي هو خيط طويل من النيوكليوتيدات.

يُطلق على هذا الحمض النووي الريبي المنسوخ اسم الرنا المرسال، أو mRNA باختصار، لأنه يترك النواة وينتقل إلى سيتوبلازم الخلية، هناك، تقوم مصانع البروتين المسماة ribosomes بترجمة شفرة mRNA واستخدامها لصنع البروتين المحدد في وصفة الحمض النووي.

إذا كان كل هذا يبدو محيرًا، يتم استخدام الحمض النووي لصنع الحمض النووي الريبي، ثم يتم استخدام الحمض النووي الريبي لصنع البروتينات – والبروتينات هي التي تدير العمل.

أما الكود السري للخلية جميع البروتينات في الجسم مصنوعة من لبنات بناء بروتينية تسمى الأحماض الأمينية، هناك عشرين نوعًا من الأحماض الأمينية المختلفة المستخدمة في صنع البروتينات، ولكن لا يوجد سوى 4 نيوكليوتيدات مختلفة في DNA و RNA، كيف يمكن للرمز المكون من 4 أحرف تحديد 20 نوعًا من الأحماض الأمينية المختلفة.

في الواقع، تم تصميم كود الحمض النووي ليتم قراءته على هيئة ثلاثة توائم، كل “كلمة” في الكود، تسمى كودون، تتكون من ثلاثة أحرف، هناك أيضًا أكواد “بدء” و “إيقاف” خاصة تشير إلى بداية الجين ونهايته.

كما يتضح الشفرة زائدة عن الحاجة، أي أن معظم الأحماض الأمينية لها على الأقل كودونان مختلفان، يستخدم كل كائن حي هذا الرمز الدقيق لصنع بروتينات من الحمض النووي.

ما هو التركيب الجيني

يتكون جسم الإنسان من حوالي مائتين نوع من الخلايا، مثل خلايا العظام وخلايا الدم وخلايا الجلد والخلايا العصبية وخلايا الكبد وما إلى ذلك، هذه الخلايا تصنع أعضاء مختلفة وتختلف من حيث هيكلها ووظيفتها كمجموعة مختلفة ويتم التعبير عن الجينات في هذه الخلايا حسب متطلبات الأعضاء المعنية.

مثل جين الزلال في الدم الذي يصبح نشطًا فقط في خلايا الكبد (خلايا الكبد)، وبالمثل، فإن جين الأنسولين يعبر عن نفسه فقط في خلايا بيتا في البنكرياس، إلى جانب ذلك، توجد بعض الجينات في جميع خلايا جسم الإنسان ولكن بعضها يعبر عن نفسه في خلايا الكلى وبعضها يتم التعبير عنه في خلايا الكبد وأكثر من ذلك، وتتعدد أنواع الجينات البشرية المكتشفة حتى الآن.

ماذا تعني الجينات الأقوى

قد يكون الآباء مهتمين بالعثور على إجابات لأسئلة مثل كيف يمكن للمرء أن يجعل جيناتهم أقوى أو ما إذا كان للأب أو الأم جينات أقوى، ليتأثر بها الجنين،

لا يوجد مفهوم للجينات “القوية” أو “الضعيفة” في علم الوراثة، نشير إلى الجينات على أنها مهيمنة أو متنحية، يمكن التعبير عن الجينات المهيمنة (في زوج وراثي يسمى الأليل) حتى لو كان هناك واحد فقط في الزوج.

تتطلب الجينات المتنحية نسختين في الزوج للتعبير، لا يوجد شيء يمكن القيام به لتقوية الجينات، يتم التعبير عنها بناءً على الشفرات الجينية، السؤال عن من لديه جينات أقوى، الأم أم الأب، مثير للاهتمام، لأن الفرد يحصل على الحمض النووي للميتوكوندريا فقط من والدته في كل خلية من خلاياه.