- ما هو علم الوراثة؟
- تاريخ علم الوراثة
- أهمية علم الوراثة
- علم الوراثة البشرية
- التراث الجيني
- أنواع الوراثة الجينية
- التباين الجيني
- التلاعب الجيني
نفسر ما هو علم الوراثة ، ما هو تاريخها ولماذا هي مهمة للغاية. أيضا ، ما هو علم الوراثة البشرية والوراثة الجينية.
ما هو علم الوراثة؟
علم الوراثة هو فرع من مادة الاحياء الذي يدرس كيفية انتقال الخصائص والسمات الفيزيائية من جيل إلى آخر. لفهم هذا التراث ، قم بفحص الجينات وجدت في الخلايا من الكائن الحي والتي لها رمز خاص يسمى الحمض النووي (حمض النووي الريبي منقوص الأكسجين). يحدد هذا الرمز المظهر المادي و احتمال للإصابة بأمراض معينة.
تعمل الجينات كوحدات تخزين لـ معلومة وتحتوي على إرشادات حول كيفية عمل الخلايا لتكوين الخلايا. بروتين. هذه البروتينات هي التي تؤدي إلى ظهور كل خصائص الفرد. الحمض النووي هو بروتين يتحكم في بنية ووظيفة كل خلية ولديه القدرة على إنشاء نسخ دقيقة من نفسه. ال RNA (حمض النووي الريبي) هو أ مركب الذي يؤدي وظيفة رسول معلومات الحمض النووي.
تاريخ علم الوراثة
علم الوراثة هو أ علم من القرن العشرين (الذي أطلقه ويليام باتسون عام 1906) والذي بدأ بإعادة اكتشاف "قوانين مندل". كانت بعض التطورات المفاهيمية في القرن التاسع عشر أساسية للتفكير الجيني اللاحق ، على سبيل المثال:
- 1858. قدم الألماني رودولف فيرشو مبدأ استمرارية الحياة عن طريق تقسيم الخلية وإنشاء الخلية كوحدة من التكاثر.
- 1859. قدم البريطاني تشارلز داروين نظريته "أصل الأنواع" ، والتي أكد فيها أن الكائنات الحية الموجودة تأتي من كائنات كانت موجودة في الماضي والتي خضعت لعملية هبوط تدريجي ، مع بعض التعديلات.
- 1865. التشيكي جريجور مندل ، الذي يعتبر اليوم مؤسس علم الوراثة ، أنشأ "قوانين مندل" التي تتألف من القواعد الأساسية الأولى لانتقال الأنماط عن طريق ميراث، من الآباء إلى أطفالهم. في تلك الأيام تم تجاهل عمله.
- 1900-1940. فترة "علم الوراثة الكلاسيكي". ظهر علم الوراثة كعلم مستقل خاص به مع إعادة اكتشاف "قوانين مندل".
- 1909. قدم الدنماركي ويلهام يوهانسن مصطلح "جين" للإشارة إلى العوامل الوراثية لـ ابحاث من مندل.
- 1910. اكتشف توماس هانت مورغان ومجموعته من جامعة كولومبيا أساس الكروموسومات وجدت في كل خلية.
- 1913. رسم ألفريد ستورتيفانت أول خريطة جينية توضح موقع الجينات ، من بين خصائص مهمة أخرى.
- 1930. تم التأكيد على أن العوامل الوراثية (أو الجينات) هي الوحدة الأساسية للوراثة الوظيفية والهيكلية على حد سواء وأنها موجودة في الكروموسومات.
- 1940-1969. تم التعرف على بروتين الحمض النووي باعتباره المادة الوراثية والحمض النووي الريبي كجزيء رسول للمعلومات الجينية. كان هناك أيضا تقدم في معرفة بنية ووظائف الكروموسومات.
- 1970-1981. خلال هذه الفترة ، ظهرت تقنيات معالجة الحمض النووي الأولى وتم تحقيق أول فئران وذباب مصطنعًا عن طريق الهندسة الوراثية بمزيج من الحمض النووي من كائنات أخرى.
- 1990. اكتشف ليب تشي تسوي وفرانسيس كولينز وجون ريوردان الجين المعيب الذي يكون ، عند تحوره ، مسؤولاً عن مرض وراثي يسمى "التليف الكيسي". أطلق جيمس واتسون وفرانسيس كريك مع متعاونين آخرين ملف مسودة "الجينوم البشري" واكتشف البنية الحلزونية المزدوجة لجزيء الحمض النووي.
- 1995-1996. خلال سنوات الثورة العلمية والاجتماعية ، تمكن إيان ويلموت وكيث كامبل من التقاط التسلسل الكامل للجينوم وحصلا على أول الحيوان الثديي مستنسخة من الخلايا الثديية. كانت النعجة دوللي ، التي لم تولد من اتحاد خليتين (بويضة وحيوان منوي) ولكنها جاءت من خلية غدية ثديية لشاة أخرى لم تعد حية.
- 2001-2019. خلال هذه الفترة ، التي تعتبر "قرن الجينات" ، اكتمل مشروع الجينوم البشري بنجاح ووصل إلى 99٪ من تسلسل الجينوم. أدت هذه النتيجة إلى ظهور حقبة جديدة من الأبحاث الجينية التي قدمت مساهمات ذات صلة في علم الأحياء ، الصحة و ال جمعية.
أهمية علم الوراثة
علم الوراثة هو علم يدرس انتقال الخصائص الوراثية للكائن الحي ، ويظهر مساره أنه علم للنمو الأسي. مساهماته في تطور أنواع وحول تقديم الحلول ل مشاكل تعتبر الأمراض الخلقية أو الأمراض أكبر ميزة لها على الرغم من حقيقة أن بعض التجارب تسير جنبًا إلى جنب مع الخلافات على المستوى الأخلاقي والفلسفي ، مثل استنساخ الحيوانات.
علم الوراثة البشرية
يفحص علم الوراثة البشرية الوراثة البيولوجية في البشر من خلال الخلايا التي هي وحدات حية صغيرة تتكون من العضلات والجلد والدم والأعصاب والعظام والأعضاء وكل ما يتكون منه. الكائن الحي. ال البشر وهي تنشأ من اتحاد خليتين ، بويضة وحيوان منوي ، تشكلان خلية جديدة تسمى "الزيجوت" تنقسم على التوالي حتى تتكون طفلًا بكل سماته وخصائصه.
يمتلك الإنسان حوالي 30000 جين تحتوي على التعليمات التي تحدد النمو ، تطوير وعمل الكائن الحي. تم العثور على الجينات في 23 زوجًا من الكروموسومات (أو 46 كروموسومًا في المجموع) داخل الخلايا. الكروموسومات هي هياكل تحتوي على DNA و RNA ، أي أنها تحتوي على سلسلة من المعلومات الكيميائية التي تحدد شكل وعمل الكائن الحي.
التراث الجيني
الميراث الجيني هو انتقال الخصائص التشريحية أو الفسيولوجية أو غيرها من الخصائص ، من خلال المعلومات الموجودة في نواة الخلايا ، من كائن حي إلى نسله. لمعرفة الميراث الجيني ، لا يكفي أصل أوجه التشابه بين أعضاء نفس الأسرة بدلا من ذلك ، من الضروري النظر في الوبائيات الوراثية (أمراض الأجداد) و بيئة التي يتفاعل فيها الفرد. يتميز انتقال المادة الوراثية بالخصائص التالية:
- الطراز العرقى. إنها مجموعة جميع المعلومات المنقولة التي تحتوي عليها الجينات.
- النمط الظاهري. هي أي خاصية مرئية يقدمها الفرد (جسدية أو سلوكية) يحددها التفاعل بين النمط الجيني والبيئة.
- الانقسام الاختزالي. إنه أحد أشكال انقسام الخلايا
التكاثر ، حيث يوجد اتحاد أو زيجوت لخليتين (بويضة وحيوان منوي). - الانقسام المتساوي. إنه الانقسام الخلوي الذي ينتج عنه خليتان جديدتان لهما نفس عدد الكروموسومات ، أي نفس العدد المعلومات الجينية على التوالى.
- طفره. إنه الاختلاف الذي يحدث في النمط الجيني للفرد ويمكن أن يكون تلقائيًا أو محرضًا عن طريق الطفرات الجينية التي تحدث في الحمض النووي.
أنواع الوراثة الجينية
هناك أنواع مختلفة من الوراثة الجينية التي تعتمد على وحدات منفصلة تسمى "الجينات". لدى البشر 23 زوجًا من الكروموسومات ، زوج واحد من الأم ، وزوج آخر من الأب. الكروموسومات هي هياكل تحتوي على جينات وحيث يمكن أن توجد أشكال مختلفة من نفس الجين ، والتي تسمى "الأليلات".
على سبيل المثال ، في الجين ل اللون من العيون ، يمكن للفرد أن يرث من الأب أليلًا يحدد أن العيون زرقاء ويرث واحدًا مختلفًا عن الأم يشير إلى أن العيون خضراء. لذلك ، يعتمد لون عين الفرد على مزيج الأليلات من نفس الجين. من هذا المثال ، سيتم فهم الأنواع المختلفة للوراثة الجينية التالية بشكل أفضل.
- الوراثة السائدة المتنحية. يحدث عندما يسيطر أحد الأليلات على الآخر وتكون سماته هي السائدة.
- الميراث المهيمن غير المكتمل. يحدث عندما لا يسيطر أليل على الآخر ، لذا فإن السمة في النسل هي مزيج من كلا الأليلين.
- الوراثة متعددة الجينات. يحدث ذلك عندما يتم التحكم في خاصية فردية بواسطة زوجين أو أكثر من الجينات ويتم التعبير عنها في شكل اختلافات صغيرة. على سبيل المثال ، الارتفاع.
- الإرث مرتبط بالجنس. يحدث عندما يتم العثور على الأليلات في الكروموسومات الجنسية (تتوافق مع الزوج رقم 23) ، والتي يتم تمثيلها بعلامة "XY" في الذكور و "XX" في الإناث. يمكن للرجال فقط نقل كروموسوم Y الخاص بهم إلى أطفالهم الذكور ، لذلك لا يتم توريث أي صفات مرتبطة بالكروموسوم X من الأب. على العكس من ذلك ، يحدث ذلك مع الأم التي تنقل فقط الكروموسوم X الخاص بها إلى بناتها الإناث.
التباين الجيني
التباين الجيني هو تعديل جينات الأفراد من نفس النوع والتي تختلف وفقًا لـ عدد السكان الذي يعيشون فيه. على سبيل المثال ، يبلغ حجم النمور التي تعيش في البرازيل ضعف حجم تلك التي تعيش في المكسيك ، على الرغم من أنها تنتمي إلى نفس النوع. هناك نوعان من المصادر الرئيسية للتنوع الجيني:
- الطفرة. ينتج عن طريق أي تغيير في تسلسل الحمض النووي ، سواء عن طريق خطأ في تكرار الحمض النووي أو عن طريق الإشعاع أو المواد الكيميائية في البيئة.
- مزيج الجينات. يتم إنشاؤه أثناء تكاثر الخلايا وهي الطريقة التي تحدث بها معظم الاختلافات الوراثية.
التلاعب الجيني
يركز التلاعب الجيني ، أو يُسمى أيضًا "الهندسة الوراثية" ، على دراسة الحمض النووي بهدف تحقيق التلاعب به. يتكون من سلسلة من طرق المختبر الذي يسمح بتعديل الخصائص الوراثية للكائن الحي لعزل الجينات أو شظايا الحمض النووي ، واستنساخها وإدخالها في جينومات أخرى حتى يتم التعبير عنها. على سبيل المثال ، عندما يتم إدخال جينات جديدة في النباتات أو الحيوانات، والكائنات الناتجة تسمى "المعدلة وراثيا".
المرجعي:
- «علم الوراثة» في المعلوماتية الحيوية.
- "ما هو الجين؟" في صحة الأطفال.
- "الميراث المرتبط بالجنس" في الأستاذ عبر الإنترنت.
- "تاريخ علم الوراثة" في أخبار علوم الحياة الطبية.
- "أنواع الوراثة الجينية الموجودة وخصائصها" في CeFeGen.
- "جريجور مندل" في ويكيبيديا.
- «الجينات الأساسية» في دليل الهيموفيليا.
- "المبادئ العامة للحفاظ على الموارد الوراثية" في F.A.O.