أسرار الحمض النووي: فهم آليات عمل الجينات على المستوى الجزيئي وتأثيرها على الصفات والسلوك

تعريف الجينات:

الجينات هي الوحدات الأساسية للوراثة في الكائنات الحية، وهي عبارة عن أجزاء قصيرة من الحمض النووي (DNA) موجودة على الكروموسومات. تحمل هذه الجينات تعليمات محددة لتصنيع البروتينات، والتي تلعب دورًا رئيسيًا في تحديد العديد من السمات لدى الكائنات الحية.

وظيفة الجينات:

• حمل المعلومات الوراثية: تُشفّر الجينات المعلومات اللازمة لتصنيع البروتينات، وهي جزيئات ضرورية لجميع وظائف الجسم.
• تحديد السمات: تُحدّد الجينات العديد من سماتنا، مثل لون الشعر ولون العين وطول القامة، بالإضافة إلى بعض السمات السلوكية مثل الميل للاضطراب ثنائي القطب.
• التأثير على الصحة: تلعب الجينات دورًا هامًا في صحتنا، حيث تؤثر على قابلية تعرضنا للأمراض المختلفة.

أنواع الجينات:

• الجينات السائدة: تُظهر صفاتها حتى لو وجدت نسخة واحدة فقط من الجين في كل كروموسوم.
• الجينات المتنحية: لا تُظهر صفاتها إلا إذا وجدت نسختان من الجين في كل كروموسوم.

كيفية انتقال الجينات:

• من الآباء إلى الأبناء: تُنتقل الجينات من الآباء إلى الأبناء عن طريق البويضة والحيوان المنوي.
• الطفرة الجينية: يمكن أن تحدث تغيرات في تسلسل الحمض النووي في الجينات، مما يؤدي إلى طفرة جينية. قد تؤدي الطفرات الجينية إلى ظهور سمات جديدة أو أمراض وراثية.

كيف تعمل الجينات؟

• التركيب: تتكون الجينات من سلسلة من القواعد النووية، أربع قواعد فقط: الأدينين (A)، السيtosine (C)، الguanine (G)، والثيمين (T). ترتيب هذه القواعد هو ما يحدد التعليمات التي تحملها الجينات.
• النسخ: تُنسخ المعلومات الموجودة في الجين إلى جزيء آخر من الحمض النووي يسمى الحمض الريبي النووي الرسول (mRNA).
• الترجمة: يُستخدم mRNA كقالب لتصنيع البروتينات في عملية تسمى الترجمة.
• البروتينات: تلعب البروتينات دورًا رئيسيًا في تحديد العديد من السمات لدى الكائنات الحية، مثل لون العين وشكل الشعر وطول القامة.

كيف تؤثر الجينات على وراثة السمات؟

• الأليلات: لكل جين نسختان تسمى الأليلات. قد تكون الأليلات متشابهة أو مختلفة.
• النمط الجيني: يُشير النمط الجيني للفرد إلى الأليلات التي يحملها لكل جين.
• النمط الظاهري: يُشير النمط الظاهري للفرد إلى السمات التي يظهرها.
• الجينات السائدة والمتنحية: إذا كانت إحدى الأليلات سائدة والأخرى متنحية، فإن السمة التي تحددها الأليل السائد ستظهر في النمط الظاهري للفرد، حتى لو كان يحمل نسخة واحدة فقط من الأليل السائد. بينما ستظهر السمة التي تحددها الأليل المتنحية فقط إذا كان الفرد يحمل نسختين من الأليل المتنحية.

أمثلة على تأثير الجينات على السمات:

• لون العين: يُحدد لون العين جين سائد وجين متنحي. الأشخاص الذين يحملون نسختين من الأليل السائد للعين البنية سيكون لديهم عيون بنية. بينما الأشخاص الذين يحملون نسخة واحدة من الأليل السائد للعين البنية ونسخة واحدة من الأليل المتنحي للعين الزرقاء سيكون لديهم عيون بنية. أما الأشخاص الذين يحملون نسختين من الأليل المتنحي للعين الزرقاء سيكون لديهم عيون زرقاء.
• فصيلة الدم: تُحدد فصيلة الدم مجموعة من الجينات. هناك أربعة فصائل دم رئيسية: A، B، AB، و O.
• الأمراض الوراثية: بعض الأمراض، مثل مرض التليف الكيسي، تسببها جينات متنحية. بينما أمراض أخرى، مثل متلازمة داون، تسببها تغيرات في عدد الكروموسومات.

علم الوراثة:

هو علم يدرس الجينات ووراثة السمات. يُستخدم علم الوراثة لفهم العديد من الأمور، مثل كيفية انتقال الأمراض الوراثية وكيفية تطوير علاجات جديدة.