ما هو علم الوراثة؟ »تعريفها ومعناها

و علم الوراثة هو فرع من فروع علم الأحياء هي المسؤولة عن دراسة آلية انتقال الخصائص الفيزيائية والكيميائية الحيوية أو السلوك من جيل إلى جيل. بمعنى آخر ، يدرس الطريقة التي يتم بها نقل أو وراثة كل سمة من سمات الأفراد من نفس النوع. وُلد علم الوراثة من تجارب عبور النباتات الأولى التي أجراها الراهب جريجور مندل. من خلال تحليلاته ، خلص إلى أن الخصائص الوراثية تتحدد من خلال وجود اثنين من العوامل الوراثية المختلفة ، كل واحد يأتي بشكل مستقل عن أحد الوالدين.

ما هو علم الوراثة

جدول المحتويات

يشير تعريف علم الوراثة إلى أن هذا هو الذي يدرس السمات المميزة للكائنات الحية ، سواء كانت فسيولوجية ، أو مورفولوجية ، أو سلوكية ، إلخ. التي يتم نقلها وتوليدها والتعبير عنها من جيل إلى جيل في ظل ظروف بيئية مختلفة. يشير مفهوم علم الوراثة أيضًا إلى ما يرتبط ببداية أو بداية أو جذر شيء ما.

لذلك ، من خلال إصلاح هذا الرابط وتحديد أنه وراثي ، بالمعنى الحرفي يمكننا تحديد أنه يشير إلى كل ما يتعلق بالعرق أو ولادة كائن.

من المهم الإشارة إلى أنه من أجل تحديد الأصل الاشتقاقي للكلمة الوراثية ، من الضروري الانتقال إلى اللغة اليونانية. في هذه اللغة ، تتكون كلمة "وراثي" من اتحاد كلمتين: "genos" التي تُرجمت تعني العقل أو الأصل أو الولادة واللاحقة "ikos" التي تعني أنها "مرتبطة بـ".

من ناحية أخرى ، من المهم معرفة ماهية الجينات ، لأن هذه هي وحدات المعلومات التي تستخدمها الكائنات الحية لنقل سمة إلى النسل. قام الجين بترميز التعليمات لاستيعاب جميع بروتينات الكائن الحي. هذه البروتينات هي التي ستوفر أخيرًا مكانًا لجميع سمات الفرد (النمط الظاهري).

يمتلك كل كائن حي لكل سمة معينة ، زوجًا من الجينات ، أحدهما حصل عليه من أمه والآخر من والده. هناك جينات سائدة وتطبق دائمًا المعلومات التي تحملها. البعض الآخر ، على عكس ، متنحي وعندما يحدث هذا فإنهم يعبرون عن أنفسهم فقط عندما يكون هناك غياب للجينات السائدة. في حالات أخرى ، يعتمد المظهر أو عدمه على جنس الفرد ، في هذه المرحلة نتحدث عن الجينات المرتبطة بالجنس.

الجينات هي في الحقيقة أجزاء من الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين (DNA) ، وهو جزيء يقع في نواة جميع الخلايا ويشكل جزءًا أساسيًا من الكروموسومات. في الختام ، الحمض النووي هو جزيء يتم فيه تخزين التعليمات التي تشكل تطور وعمل الكائنات الحية.

ماذا يدرس علم الوراثة

كما ذكرنا سابقًا ، ما هي الدراسات الوراثية هو الوراثة من منظور علمي. الوراثة ملازمة للكائنات الحية ، وبالتالي بالنسبة للبشر ، فإن نطاقها واسع جدًا بحيث يتطلب تقسيمها إلى عدة فئات وفئات فرعية تتغير وفقًا لنوع الأنواع المدروسة.

يأخذ هذا العلم أهمية خاصة عندما يدرس الوراثة الجينية للأمراض ، لأنه بنفس الطريقة التي يتم بها توريث لون العين من الآباء إلى الأبناء ، هناك أيضًا أمراض وراثية أو وراثية. تنشأ هذه الشروط لأن المعلومات الخاصة بتركيز البروتينات غير صحيحة ، فقد تم تعديلها بحيث يتم تصنيع البروتين ولا يمكنه أداء وظيفته بشكل مناسب ، مما يفسح المجال لمجموعة أعراض المرض.

"> جارٍ التحميل…

أهمية دراسة علم الوراثة

تكمن أهمية هذا التخصص في حقيقة أنه بفضل العلم كان لديه إمكانية تغيير مختلف التشوهات (الطفرات الجينية) التي تنشأ في الكائنات الحية بسبب وراثة أسلافهم ، والتي تمنعهم في بعض الحالات يمكن أن يعيش حياة طبيعية.

وبنفس الطريقة ، تجدر الإشارة إلى أنه بفضل ما هو علم الوراثة ، تم اكتشاف العديد من الأساليب التي ساعدت في السيطرة على الأمراض التي كانت قاتلة في السنوات السابقة ، وانخفض تواترها شيئًا فشيئًا.

لقد تبين أن مساهماته العظيمة في تطور الأنواع وحول حلول الأمراض أو المشاكل الوراثية هي أكبر ميزة له ، حتى عندما تؤدي في بعض التجارب إلى خلافات على المستوى الفلسفي والأخلاقي.

تاريخ علم الوراثة

يُعتقد أن تاريخ علم الوراثة يبدأ بتحقيقات الراهب الأوغسطيني جريجور مندل. توضح دراسته عن التهجين في البازلاء ، التي قدمت في عام 1866 ، ما عُرف لاحقًا باسم قوانين مندل.

في عام 1900 تم إعادة اكتشاف مندل بواسطة كارل كورينز وهوجو دي فريس وإريك فون تشيرماك ، وبحلول عام 1915 تم تنفيذ الأسس الأساسية لعلم الوراثة المندلية في مجموعة كبيرة من الكائنات الحية ، طور المتخصصون نظرية الكروموسوم الميراث ، الذي تمت الموافقة عليه على نطاق واسع لعام 1925.

بالتزامن مع الأعمال التجريبية ، أنشأ العلماء الصورة الإحصائية لميراث السكان ، ومرروا تفسيرها إلى دراسة التطور.

مع تثبيت النماذج الأساسية للوراثة الجينية ، عاد علماء الأحياء المختلفون إلى دراسات الخصائص الفيزيائية للجينات. في الأربعينيات وأوائل الخمسينيات من القرن الماضي ، حددت الاختبارات الحمض النووي باعتباره جزءًا من الكروموسومات التي تمتلك الجينات.

إن رؤية الحصول على كائنات حية نموذجية جديدة ، وكذلك البكتيريا والفيروسات ، إلى جانب اكتشاف البنية الحلزونية الواهية للحمض النووي في عام 1953 ، أسست الانتقال إلى عصر الجينات الجزيئية. في السنوات اللاحقة ، طور بعض العلماء طرقًا لترتيب البروتينات والأحماض النووية ، بينما توصل خبراء آخرون إلى العلاقة بين هاتين الفئتين من الجزيئات الحيوية ، والتي تسمى الشفرة الجينية.

أصبح تنظيم التعبير الجيني قضية رئيسية في عام 1969 ، وبحلول السبعينيات من القرن الماضي ، يمكن التلاعب بالتعبير الجيني والتحكم فيه باستخدام الهندسة.

قوانين مندل

هناك 3 قوانين نص عليها العالم مندل ، والتي تم وضعها واستخدامها حتى اليوم ، وهي:

قانون مندل الأول

قانون توحيد الهجينة للجيل الأول من الأبناء:

ينص هذا القانون على أنه إذا كان هناك نوعان نقيان مرتبطان بشخصية معينة ، فإن أحفاد النسل الأول سيكونون جميعًا متساويين مع بعضهم البعض ، من حيث النمط الجيني والظاهري ، ومتطابقون ظاهريًا مع أحد والديهم (من النمط الوراثي السائد) ، بغض النظر عن اتجاه الرابط..

يتم تمثيلها بأحرف كبيرة (A = Green) والأحرف السائدة والأحرف المتنحية (a = Yellow) ، سيتم التعبير عنها بهذه الطريقة:

AA x aa = Aa، Aa، Aa، Aa.

باختصار ، هناك عناصر لكل شخصية تنقسم عندما يتم تكوين الخلايا الجنسية وتنضم مرة أخرى عند حدوث الحمل.

قانون مندل الثاني

مبدأ الفصل:

يحدد القانون الثاني أنه في الجيل الثاني من الأقارب الذي تم تحقيقه نتيجة لعبور كائنين من الجيل الأول من الأقارب ، يتم إنقاذ النمط الظاهري والنمط الجيني للموضوع المتنحي للجيل الأول من الأبناء (أأ) ، والحصول على 25 ٪. الـ 75٪ المتبقية ، المتشابهة ظاهريًا ، 25٪ لها نمط وراثي للوالد الأولي الآخر (AA) والـ 50٪ المتبقية تنتمي إلى النمط الجيني للجيل الأول من الأبناء.

حقق مندل هذا القانون من خلال إقران أنواع مختلفة من الكائنات الحية غير المتجانسة وتمكن من تصور من خلال اختباراته أنه حقق العديد من سمات البشرة الخضراء وغيرها من سمات الجلد الصفراء ، مما يؤكد أن التوازن كان ¾ من اللون الأخضر و 1/4 من تدرج اللون الأصفر (3: 1)

Aa x Aa = AA، Aa، Aa، aa.

قانون مندل الثالث

قانون النقل المستقل أو استقلالية الشخصيات.

في هذا القانون ، خلص مندل إلى أن الخصائص المختلفة موروثة بشكل مستقل عن بعضها البعض ، ولا توجد علاقة بينهما ، وبالتالي فإن الكود الجيني لسمة واحدة لا يضر بنموذج الوراثة للأخرى. يتم إجراؤه فقط في الجينات غير المرتبطة (أي الموجودة في الكروموسومات المختلفة) أو الموجودة في مناطق بعيدة جدًا من نفس الكروموسوم.

في هذه الحالة ، سيستمر النسل في النسب المفسرة بالأحرف ، للآباء الذين لديهم سمتان AALL و aall (حيث يرمز كل حرف إلى سمة وهيمنة بالحروف الصغيرة أو الكبيرة) ، من خلال التزاوج بين الأنواع النقية المطبقة على خاصيتين ، نتيجة لذلك ، ستظهر الأمشاج التالية: AL x al = AL ، AL ، aL ، al.

"> جارٍ التحميل…

أنواع علم الوراثة

هناك أنواع مختلفة من انتقال الجينات التي تخضع لوحدات منفصلة تسمى "الجينات". لدى البشر 23 زوجًا من الكروموسومات ، زوج واحد من الأب ، وزوج آخر من الأم. الكروموسومات هي تراكيب تضم الجنسين وحيث يمكن أن توجد أشكال مختلفة من نفس الجين ، والتي تسمى "الأليلات".

أنواع الميراث هي كما يلي:

مهيمن متنحي

يحدث ذلك عندما يهيمن أحد الجينات على الآخر وتكون خصائصه هي المهيمنة.

المهيمن غير المكتمل

ينشأ عندما لا يسيطر أي من أزواج الجينات على الآخر ، وبالتالي فإن خاصية الوراثة هي مزيج من أليلين.

تعدد الجينات

يحدث ذلك عندما يتم التعامل مع سمة فردية بواسطة أليلين أو أكثر ويكون هناك اختلافات طفيفة في شكلها. على سبيل المثال ، الحجم.

مرتبطة بالجنس

يحدث ذلك عندما توجد الأليلات في الكروموسومات الجنسية (التي تنتمي إلى الزوج رقم 23) ، والتي يتم التعبير عنها بالحرفين "XY" في الذكر و "XX" في الأنثى. يمكن للذكور فقط نقل كروموسوم Y الخاص بهم إلى أطفالهم الذكور ، لذلك لا يتم توريث أي سمات مرتبطة بـ X من الأب. على العكس من ذلك ، يحدث ذلك مع الأم التي تنقل فقط كروموسوم X الخاص بها إلى بناتها الإناث.

الهندسة الوراثية

الهندسة الوراثية هي فرع من فروع الهندسة ، مثلها مثل جميع الفروع الأخرى ، مرتبطة ببعضها البعض ، لأن أساسها الرئيسي هو المعرفة التجريبية والعلمية التي يتم تطبيقها للتحويل الفعال لقوى الطبيعة والمواد. في العمل العملي للبشرية ، من بين أمور أخرى.

الهندسة الوراثية هي العملية التي تؤدي إلى تغيير السمات الوراثية لكائن حي في جانب محدد مسبقًا من خلال الطفرات الجينية. عادة ما يتم تطبيقها لتحقيق كائنات دقيقة معينة مثل الفيروسات أو البكتيريا ، أو زيادة تخليق المركبات ، أو إعادة إنتاج مركبات جديدة ، أو الاتصال ببيئات مختلفة. تشمل الاستخدامات الأخرى لهذه الطريقة ، والتي تسمى أيضًا طريقة الحمض النووي المؤتلف ، العلاج الجيني ، وإيصال الجين المندمج إلى فرد يعاني من تشوه أو يعاني من أمراض مثل السرطان أو متلازمة نقص المناعة المكتسب (الإيدز).

لقد طورت الهندسة الوراثية أو ما يسمى أيضًا بالتلاعب الجيني مجموعة متنوعة من التقنيات ، ولكن كان الاستنساخ أو الاستنساخ هو الذي أثار الجدل الأكبر ، كما هو الحال مع استنساخ الأغنام "دوللي" في عام 1997. بالإضافة إلى ذلك ، بفضل هذا في العلم ، كان من الممكن تعديل مختلف الحالات الشاذة التي يظهرها الكائن الحي بسبب وراثة أسلافه ، لدراسة وتحقيق تسلسل الجينوم البشري ، وابتكار واكتشاف طرق للسيطرة على الأمراض المميتة سابقًا.

"> جارٍ التحميل…

حول الكائنات المعدلة وراثيا

يمكن تعريف الكائنات المعدلة وراثيًا على أنها كائنات حية تم فيها تعديل الحمض النووي للمادة الوراثية بشكل مصطنع. هذه الطريقة تسمى بشكل عام "التكنولوجيا الحيوية الحديثة" ، وفي حالات أخرى تسمى أيضًا "تقنية الحمض النووي المؤتلف". يسمح هذا التباين الجيني بنقل الأجناس الفردية المختارة من كائن حي إلى آخر ، وكذلك بين الأنواع غير ذات الصلة.

تُستخدم هذه التقنيات لإنشاء كائنات معدلة وراثيًا ، والتي تم استخدامها لاحقًا لتطوير المحاصيل الغذائية التي تم تعديلها وراثيًا.