يعتبر الحمض النووي العامل الرئيسي في نقل الصفات الوراثية، وتعتبر دراسة علم الوراثة من بين أبرز الفروع في علم الأحياء. هذا العلم يهتم بدراسة الصفات الجينية الموروثة لدى الكائنات الحية، ويعد من العلوم الواسعة التي تتيح لنا فهم كل ما يتعلق بهذه الصفات التي تسهم في تشكيل هوية الكائنات. مؤخرًا، زادت الأبحاث حول علم الوراثة بشكل ملحوظ، لما له من أهمية في العديد من المجالات.
المسؤول عن نقل الصفات الوراثية
الحمض النووي، المعروف أيضًا بـ DNA، وهو يتواجد في نواة كل خلية بشرية، هو العنصر المسؤول عن نقل الصفات الجينية. جميع الكائنات الحية تمتلك تركيبات وراثية متميزة، وتعرف الصفات الجينية بالتسمية المتخصصة “جينات”. كل فئة من هذه الجينات لها تسمية خاصة بها تميزها عن غيرها، لكنها جميعًا تتعلق بالحمض النووي.
يتواجد الحمض النووي في سلسلة من الأزواج الأساسية للنيوكليوتيدات التي تشكل الجينات. والوظائف الرئيسية لهذه الجينات تشمل نسخ السمات الجينية وتجميع البروتينات اللازمة التي تنتقل من الآباء إلى الأبناء.
يحمل كل شخص عدد 23 زوجًا من الكروموسومات، حيث يستطيع كل كروموسوم نقل خاصية معينة، بغض النظر عما إذا كانت موروثة من الأم أو الأب. فمثلاً، قد يرث الطفل شكل وجهه من الأب ولون شعره من الأم. ويتم إنتاج حمض نووي جديد في جسم الإنسان كل دقيقة، بينما يتم التخلص من الجينات غير الضرورية.
تعريف علم الوراثة
علم الوراثة، كما يعرفه الجميع، يعد فرعًا مهمًا من فروع علم الأحياء، حيث يركز على دراسة الجينات الوراثية وكيفية انتقال الخصائص الجينية من الآباء إلى الأبناء، مما يفسر صحة التشابه والاختلاف بين الأفراد الذين يرتبطون ببعضهم. كما يعتني العلم بدراسة العلاقة بين الأفراد ووصول الخصائص الجينية المؤثرة.
يلعب علم الوراثة دورًا كبيرًا في حياتنا ويتيح لنا فهم العديد من الأمور المتعلقة بالطب والتعليم والزراعة. بدأ هذا المجال في بداية القرن العشرين وتطور من حينها ليشمل جوانب متعددة، ليصبح علمًا مستقلًا بفروع متعددة.
تقدم هذا العلم ليبحث في كيفية انتقال الصفات من الآباء إلى الأبناء، ومن أبرز العلماء في هذا المجال هو مندل، الذي أجرى تجارب عديدة لإظهار كيفية انتقال الصفات الجينية.
الخصائص الوراثية لدى البشر
تعرف الخصائص الوراثية لدى البشر بأنها عملية نقل الصفات من الآباء إلى الأبناء. هذه الخصائص متنوعة، منها ما يتعلق بالشكل الجسدي، ومنها ما يتعلق بالجنس. وفيما يلي تفصيل للصفات الوراثية عند الإنسان
- الخصائص الجسدية تشمل الصفات التي يمكن رؤيتها بسهولة، مثل الطول ولون العينين والشعر.
- الصفات السلوكية مثل حركة معينة قد يقوم بها الطفل، وتكون مشابهه لما فعله أحد الأبوين.
- الصفات المتأثرة بالجنس وهي السمات التي تتأثر بنوع الفرد، مثل بعض صفات الصلع.
- الصفات المرتبطة بالجنس مثل بعض الأمراض التي يمكن أن تنتقل عبر الكروموسوم X، والتي تسبب أمراض مثل فقر الدم وعمى الألوان.
تاريخ اكتشاف الخصائص الوراثية البشرية
بدأ علم الوراثة عندما أجرى مندل دراساته على نباتات البازلاء في عام 1866، وكان يُعرف حينها بمصطلح “الوراثية المندلية”. وفي نفس العام، عمل كل من هوجو دي فريي وكارل كورنس وتشرماك على إعادة اكتشاف مبادئ مندل، حيث وسعوا من تطبيقها على أنواع أخرى من النباتات.
ظهر اكتشاف الحمض النووي والجينات المرفوعة في الأبحاث العلمية والأبحاث في الخمسينيات، وتم توسيع نطاقه ليشمل كائنات أكثر تعقيدًا، مثل البكتيريا والفيروسات. وكُرست الدراسات منذ السبعينيات فهم كيفية التحكم في الجينات وتعديلها.
كيفية انتقال الصفات الوراثية
يحتوي الحمض النووي في مركز الخلية على المادة الوراثية والدليل الجيني لجميع الكائنات الحية، حيث يتم ترتيبها في سلسلة تتكون من مئات الأزواج من النيوكليوتيدات. تقوم الخلايا بمجموعة من الوظائف الأساسية، منها
- جمع البروتينات المسؤولة عن التعبير عن الجينات في النسل، ونسخ الجينات اللازمة.
- تحمل الكروموسومات آلاف الجينات، حيث يحتوي كل جين على زوج من النيوكليوتيدات.
- الاحتفاظ بـ 23 زوجًا من الكروموسومات، وكل زوج يحدد صفات معينة.
- الجينات القادمة من الأم والأب، مثل لون الشعر والعينين وغيرها من الخصائص.
- الخلايا تنتج الجينات التي تحتاج إليها للبقاء وتستغني عن الباقي، مع إنتاج الحمض النووي كل 60 ثانية تقريبًا.
علم الوراثة التطبيقي
يعرف علم الوراثة التطبيقي، المعروف أيضًا بـ “علم الوراثة المندلية”، كفرع أساسي من علوم الأحياء الذي يدرس الجينات ونتائجها. وقد وضع العالم مندل أسس هذا العلم في القرن التاسع عشر، ومنذ ذلك الحين، شهد تقدمًا كبيرًا حتى أصبح يشمل جميع جوانب علم الجينات.
الجينات السائدة في الجنين
يُعتبر الجين السائد هو الجين الذي يهيمن على الجين المتنحي عند ظهور الجنين. وبالتالي، تؤثر الجينات السائدة على مظهر الجنين، مثل لون الشعر والعينين. من ناحية أخرى، تظهر الجينات المتنحية في الجيل القادم ولكن ليس دائمًا في المظهر الخارجي. وغالبًا ما يزداد احتمال ظهور تلك الجينات في حالات الزواج الأقارب.
ولقد تحدثنا في هذا المقال عن جوانب علم الوراثة البشرية والعوامل الوراثية، والحمض النووي. يعد هذا الحمض من العناصر الأساسية لدراسة العملية الجنسية وعالم الكائنات الحية.