الصفات الوراثية والجينات وكيف يتم توريث الجينات
الصفات الوراثية والجينات وكيف يتم توريث الجينات
علم الوراثة والصفات الوراثية والجينات وكيف يتم توريث الجينات
علم الوراثة هو الدراسة العلمية للجينات والوراثة - وفي كيفية انتقال صفات أو سمات معينة من الآباء إلى الأبناء نتيجة للتغيرات في تسلسل الحمض النووي.
في هذا المقال سنتناول أحد الموضوعات الهامة في علم الأحياء وهو موضوع علمعلم الوراثة والصفات الوراثية والجينات وكيف يتم توريث الجينات علم الوراثة هو الدراسة العلمية للجينات والوراثة - وفي كيفية انتقال صفات أو سمات معينة من الآباء إلى الأبناء نتيجة للتغيرات في تسلسل الحمض النووي. في هذا المقال سنتناول أحد الموضوعات الهامة في علم الأحياء وهو موضوع علم الوراثة والصفات الوراثية والجينات وكيف يتم توريث الجينات. ما هو علم الوراثة والصفات الوراثية والجينات وكيف يتم توريث الجينات علم الوراثة علم الوراثة هو دراسة الوراثة ، وعملية نقل أحد الوالدين جينات معينة إلى أطفالهم. يتم تحديد مظهر الشخص - الطول ولون الشعر ولون البشرة ولون العين - من خلال الجينات. الخصائص الأخرى التي تتأثر بالوراثة هي:
• احتمالية الإصابة بأمراض معينة
• القدرات العقلية
• المواهب الطبيعية السمة غير الطبيعية (الشذوذ) التي تنتقل عبر العائلات (موروثة) وربما:
• ليس لها تأثير على صحتك أو رفاهيتك. على سبيل المثال ، قد تتسبب هذه السمة في ظهور بقعة بيضاء من الشعر أو شحمة الأذن أطول من المعتاد.
• ليس لها سوى تأثير طفيف ، مثل عمى الألوان. يكون لها تأثير كبير على جودة أو طول حياتك. بالنسبة لمعظم الاضطرابات الوراثية ، يُنصح بالاستشارة الوراثية. قد يرغب العديد من الأزواج أيضًا في البحث عن تشخيص ما قبل الولادة إذا كان أحدهم يعاني من اضطراب وراثي. الحمض النووي والجينات الجين هو جزء من الحمض النووي ويعمل على تكوين جزيء واحد أو أكثر لمساعدة الجسم على العمل. يتشكل الحمض النووي على شكل سلم ملتوي ببراغي ، يسمى الحلزون المزدوج. تسمى قضبان السلم العمود الفقري ، والدرجات عبارة عن أزواج من أربعة كتل بناء (الأدينين ، الثايمين ، الجوانين ، والسيتوزين) تسمى القواعد. توفر تسلسل هذه القواعد تعليمات لبناء الجزيئات ، ومعظمها بروتينات. يقدر الباحثون أن لدى البشر حوالي 20 ألف جين. كل المواد الجينية للكائن الحي ، بما في ذلك الجينات والعناصر الأخرى التي تتحكم في نشاط تلك الجينات ، هي جينومها. تم العثور على جينوم الكائن الحي بالكامل في جميع خلاياه تقريبًا. في الخلايا البشرية والنباتية والحيوانية ، يوجد الجينوم في بنية تسمى النواة. غالبًا ما يكون الجينوم البشري هو نفسه في جميع الأشخاص مع وجود اختلافات طفيفة. لمزيد من المعلومات حول الجينوم البشري ، تفضل بزيارة صفحة الويب حول علم الجينوم التابع للمعهد القومي لبحوث الجينوم البشري. كيف يتم توريث الجينات؟ يتم تخزين الحمض النووي الخاص بنا ، بما في ذلك جميع جيناتنا ، في الكروموسومات ، وهي هياكل حيث تقوم البروتينات بلف الحمض النووي بإحكام حتى يتناسب مع النواة. يمتلك البشر عادةً 23 زوجًا من الكروموسومات في خلايانا. يحتوي الكروموسومان في كل زوج على نفس الجينات ، ولكن قد يكون لهما نسخ مختلفة من تلك الجينات لأننا نرث كروموسومًا واحدًا في كل زوج من الأم والآخر من والدنا. تتلقى الخلايا التناسلية - البويضات والحيوانات المنوية - بشكل عشوائي كروموسوم واحد من كل مجموعة من المجموعات الـ 23 بدلاً من كليهما بحيث تحتوي البويضة المخصبة على 23 زوجًا مطلوبة للنمو النموذجي. كيف تؤثر الجينات على الصحة والمرض؟ يمكن للتغييرات في الجينات أن تمنع الجين من أداء وظيفته بالطريقة المعتادة. بعض الاختلافات في الحمض النووي ، على سبيل المثال ، يمكن أن تؤدي إلى تكوين بروتينات بشكل غير صحيح لا يمكنها أداء وظائفها. أيضًا ، يمكن أن تؤثر الاختلافات الجينية على كيفية استجابة الأشخاص لبعض الأدوية أو احتمالية إصابة الشخص بمرض ما. نظرًا لأن الآباء ينقلون جيناتهم إلى أطفالهم ، فإن بعض الأمراض تميل إلى التجمع في العائلات ، على غرار الصفات الموروثة الأخرى. في معظم الحالات ، تشارك جينات متعددة. يمكن للباحثين استخدام تسلسل الحمض النووي لتحديد الاختلافات في جينوم الشخص. تنتج بعض الاختلافات بين الأفراد عن الاختلافات اللاجينية. هذه تغيرات في وظيفة الجينات ، يمكن أن يكون بعضها موروثًا ولكنها ليست نتيجة للتغييرات في تسلسل الحمض النووي. لدى البشر خلايا بها 46 كروموسومًا. تتكون هذه الكروموسومات من 2 كروموسومات تحدد نوع الجنس (كروموسومات X و Y) ، و 22 زوجًا من الكروموسومات غير الجنسية (الصبغيات الجسدية). الذكور "46 ، س ص" والإناث "46 ، س ص." تتكون الكروموسومات من خيوط من المعلومات الجينية تسمى DNA. يحتوي كل كروموسوم على أجزاء من الحمض النووي تسمى الجينات. تحمل الجينات المعلومات التي يحتاجها جسمك لصنع بروتينات معينة. يحتوي كل زوج من الكروموسومات الجسمية على كروموسوم واحد من الأم وواحد من الأب. يحمل كل كروموسوم في الزوج نفس المعلومات بشكل أساسي ؛ أي أن كل زوج كروموسوم له نفس الجينات. في بعض الأحيان توجد اختلافات طفيفة في هذه الجينات. تحدث هذه الاختلافات في أقل من 1٪ من تسلسل الحمض النووي. تسمى الجينات التي تحتوي على هذه الاختلافات الأليلات. يمكن أن تؤدي بعض هذه الاختلافات إلى جين لا يعمل بشكل صحيح. قد يؤدي الجين غير الطبيعي إلى بروتين غير طبيعي أو كمية غير طبيعية من البروتين الطبيعي. في زوج من الكروموسومات الجسدية ، توجد نسختان من كل جين ، واحدة من كل والد. إذا كان أحد هذه الجينات غير طبيعي ، فقد ينتج الآخر ما يكفي من البروتين حتى لا يتطور أي مرض. عندما يحدث هذا ، يسمى الجين غير الطبيعي المتنحي. يقال إن الجينات المتنحية موروثة إما في نمط وراثي جسمي متنحي أو نمط مرتبط بالكروموسوم X. في حالة وجود نسختين من الجين غير الطبيعي ، قد يتطور المرض. لماذا يدرس العلماء جينات الكائنات الحية الأخرى؟ كل الكائنات الحية تطورت من شئ مشترك. لذلك يشترك البشر والحيوانات والكائنات الأخرى في العديد من نفس الجينات ، وتعمل الجزيئات المصنوعة منها بطرق متشابهة. اكتشف العلماء العديد من الجينات التي تم حفظها خلال ملايين السنين من التطور وهي موجودة في مجموعة من الكائنات الحية التي تعيش اليوم. يمكنهم دراسة هذه الجينات المحفوظة ومقارنة جينومات الأنواع المختلفة للكشف عن أوجه التشابه والاختلاف التي ترشدهم في كيفية عمل الجينات البشرية والتحكم فيها. يساعد هذا الإكتشاف الباحثين على تطوير استراتيجيات جديدة لعلاج الأمراض التي تصيب الإنسان والوقاية منها. يدرس العلماء أيضًا جينات البكتيريا والفيروسات والفطريات بحثًا عن حلول للوقاية من العدوى أو علاجها. وعلى نحو متزايد تقدم هذه الدراسات لها نظرة ثاقبة حول كيفية تأثير الميكروبات في الجسم وعلى على صحتنا. ما أنواع الأبحاث الجينية التي يستكشفها العلماء ؟ تسمح الأدوات والتقنيات المتطورة بشكل متزايد للعلماء بطرح أسئلة أكثر دقة حول الأساس الجيني للبيولوجيا. على سبيل المثال ، يدرسون العوامل التي تتحكم في وقت تنشيط الجينات ، والآليات التي يستخدمها الحمض النووي لإصلاح الأجزاء المكسورة أو التالفة ، والطرق المعقدة التي تنتقل بها السمات إلى الأجيال القادمة. التركيز الآخر للاستكشاف يتضمن في تتبع الاختلاف الجيني بمرور الوقت لمعرفة تاريخ التطور البشري وتحديد ظهور السمات المتعلقة بالأمراض. ستستمر مجالات البحث الأساسية هذه في بناء أساس قوي لمزيد من الدراسات التي تستهدف الأمراض. هل استفدت من المقال؟ الوراثة والصفات الوراثية والجينات وكيف يتم توريث الجينات.
ما هو علم الوراثة والصفات الوراثية والجينات وكيف يتم توريث الجينات
علم الوراثة
علم الوراثة هو دراسة الوراثة ، وعملية نقل أحد الوالدين جينات معينة إلى أطفالهم. يتم تحديد مظهر الشخص - الطول ولون الشعر ولون البشرة ولون العين - من خلال الجينات. الخصائص الأخرى التي تتأثر بالوراثة هي:
• احتمالية الإصابة بأمراض معينة
• القدرات العقلية
• المواهب الطبيعية
السمة غير الطبيعية (الشذوذ) التي تنتقل عبر العائلات (موروثة) وربما:
• ليس لها تأثير على صحتك أو رفاهيتك. على سبيل المثال ، قد تتسبب هذه السمة في ظهور بقعة بيضاء من الشعر أو شحمة الأذن أطول من المعتاد.
• ليس لها سوى تأثير طفيف ، مثل عمى الألوان.
يكون لها تأثير كبير على جودة أو طول حياتك.
بالنسبة لمعظم الاضطرابات الوراثية ، يُنصح بالاستشارة الوراثية. قد يرغب العديد من الأزواج أيضًا في البحث عن تشخيص ما قبل الولادة إذا كان أحدهم يعاني من اضطراب وراثي.
الحمض النووي والجينات
الجين هو جزء من الحمض النووي ويعمل على تكوين جزيء واحد أو أكثر لمساعدة الجسم على العمل.
يتشكل الحمض النووي على شكل سلم ملتوي ببراغي ، يسمى الحلزون المزدوج. تسمى قضبان السلم العمود الفقري ، والدرجات عبارة عن أزواج من أربعة كتل بناء (الأدينين ، الثايمين ، الجوانين ، والسيتوزين) تسمى القواعد. توفر تسلسل هذه القواعد تعليمات لبناء الجزيئات ، ومعظمها بروتينات. يقدر الباحثون أن لدى البشر حوالي 20 ألف جين.
كل المواد الجينية للكائن الحي ، بما في ذلك الجينات والعناصر الأخرى التي تتحكم في نشاط تلك الجينات ، هي جينومها. تم العثور على جينوم الكائن الحي بالكامل في جميع خلاياه تقريبًا. في الخلايا البشرية والنباتية والحيوانية ، يوجد الجينوم في بنية تسمى النواة. غالبًا ما يكون الجينوم البشري هو نفسه في جميع الأشخاص مع وجود اختلافات طفيفة. لمزيد من المعلومات حول الجينوم البشري ، تفضل بزيارة صفحة الويب حول علم الجينوم التابع للمعهد القومي لبحوث الجينوم البشري.
كيف يتم توريث الجينات؟
يتم تخزين الحمض النووي الخاص بنا ، بما في ذلك جميع جيناتنا ، في الكروموسومات ، وهي هياكل حيث تقوم البروتينات بلف الحمض النووي بإحكام حتى يتناسب مع النواة. يمتلك البشر عادةً 23 زوجًا من الكروموسومات في خلايانا. يحتوي الكروموسومان في كل زوج على نفس الجينات ، ولكن قد يكون لهما نسخ مختلفة من تلك الجينات لأننا نرث كروموسومًا واحدًا في كل زوج من الأم والآخر من والدنا. تتلقى الخلايا التناسلية - البويضات والحيوانات المنوية - بشكل عشوائي كروموسوم واحد من كل مجموعة من المجموعات الـ 23 بدلاً من كليهما بحيث تحتوي البويضة المخصبة على 23 زوجًا مطلوبة للنمو النموذجي.
كيف تؤثر الجينات على الصحة والمرض؟
يمكن للتغييرات في الجينات أن تمنع الجين من أداء وظيفته بالطريقة المعتادة. بعض الاختلافات في الحمض النووي ، على سبيل المثال ، يمكن أن تؤدي إلى تكوين بروتينات بشكل غير صحيح لا يمكنها أداء وظائفها. أيضًا ، يمكن أن تؤثر الاختلافات الجينية على كيفية استجابة الأشخاص لبعض الأدوية أو احتمالية إصابة الشخص بمرض ما. نظرًا لأن الآباء ينقلون جيناتهم إلى أطفالهم ، فإن بعض الأمراض تميل إلى التجمع في العائلات ، على غرار الصفات الموروثة الأخرى. في معظم الحالات ، تشارك جينات متعددة. يمكن للباحثين استخدام تسلسل الحمض النووي لتحديد الاختلافات في جينوم الشخص.
تنتج بعض الاختلافات بين الأفراد عن الاختلافات اللاجينية. هذه تغيرات في وظيفة الجينات ، يمكن أن يكون بعضها موروثًا ولكنها ليست نتيجة للتغييرات في تسلسل الحمض النووي.
لدى البشر خلايا بها 46 كروموسومًا. تتكون هذه الكروموسومات من 2 كروموسومات تحدد نوع الجنس (كروموسومات X و Y) ، و 22 زوجًا من الكروموسومات غير الجنسية (الصبغيات الجسدية). الذكور "46 ، س ص" والإناث "46 ، س ص." تتكون الكروموسومات من خيوط من المعلومات الجينية تسمى DNA. يحتوي كل كروموسوم على أجزاء من الحمض النووي تسمى الجينات. تحمل الجينات المعلومات التي يحتاجها جسمك لصنع بروتينات معينة.
يحتوي كل زوج من الكروموسومات الجسمية على كروموسوم واحد من الأم وواحد من الأب. يحمل كل كروموسوم في الزوج نفس المعلومات بشكل أساسي ؛ أي أن كل زوج كروموسوم له نفس الجينات. في بعض الأحيان توجد اختلافات طفيفة في هذه الجينات. تحدث هذه الاختلافات في أقل من 1٪ من تسلسل الحمض النووي. تسمى الجينات التي تحتوي على هذه الاختلافات الأليلات.
يمكن أن تؤدي بعض هذه الاختلافات إلى جين لا يعمل بشكل صحيح. قد يؤدي الجين غير الطبيعي إلى بروتين غير طبيعي أو كمية غير طبيعية من البروتين الطبيعي. في زوج من الكروموسومات الجسدية ، توجد نسختان من كل جين ، واحدة من كل والد. إذا كان أحد هذه الجينات غير طبيعي ، فقد ينتج الآخر ما يكفي من البروتين حتى لا يتطور أي مرض. عندما يحدث هذا ، يسمى الجين غير الطبيعي المتنحي. يقال إن الجينات المتنحية موروثة إما في نمط وراثي جسمي متنحي أو نمط مرتبط بالكروموسوم X. في حالة وجود نسختين من الجين غير الطبيعي ، قد يتطور المرض.
لماذا يدرس العلماء جينات الكائنات الحية الأخرى؟
كل الكائنات الحية تطورت من شئ مشترك. لذلك يشترك البشر والحيوانات والكائنات الأخرى في العديد من نفس الجينات ، وتعمل الجزيئات المصنوعة منها بطرق متشابهة.
اكتشف العلماء العديد من الجينات التي تم حفظها خلال ملايين السنين من التطور وهي موجودة في مجموعة من الكائنات الحية التي تعيش اليوم. يمكنهم دراسة هذه الجينات المحفوظة ومقارنة جينومات الأنواع المختلفة للكشف عن أوجه التشابه والاختلاف التي ترشدهم في كيفية عمل الجينات البشرية والتحكم فيها. يساعد هذا الإكتشاف الباحثين على تطوير استراتيجيات جديدة لعلاج الأمراض التي تصيب الإنسان والوقاية منها. يدرس العلماء أيضًا جينات البكتيريا والفيروسات والفطريات بحثًا عن حلول للوقاية من العدوى أو علاجها. وعلى نحو متزايد تقدم هذه الدراسات لها نظرة ثاقبة حول كيفية تأثير الميكروبات في الجسم وعلى على صحتنا.
ما أنواع الأبحاث الجينية التي يستكشفها العلماء ؟
تسمح الأدوات والتقنيات المتطورة بشكل متزايد للعلماء بطرح أسئلة أكثر دقة حول الأساس الجيني للبيولوجيا. على سبيل المثال ، يدرسون العوامل التي تتحكم في وقت تنشيط الجينات ، والآليات التي يستخدمها الحمض النووي لإصلاح الأجزاء المكسورة أو التالفة ، والطرق المعقدة التي تنتقل بها السمات إلى الأجيال القادمة. التركيز الآخر للاستكشاف يتضمن في تتبع الاختلاف الجيني بمرور الوقت لمعرفة تاريخ التطور البشري وتحديد ظهور السمات المتعلقة بالأمراض. ستستمر مجالات البحث الأساسية هذه في بناء أساس قوي لمزيعد من الدراسات التي تستهدف الأمراض.
هل استفدت من المقال؟
تعليقات
إرسال تعليق