قانون انعزال العوامل الوراثية لمندل:
عند تهجين فردين نقيين أحدهما يحمل الصفة لسائدة (نقية) والآخر يحمل الصفة المتنحية تظهر الصفة السائدة في الجيل الأول بنسبة 100% وتظهر الصفتان السائدة والمتنحية في الجيل الثاني بنسبة 3: 1.
عند تهجين فردين نقيين أحدهما يحمل الصفة لسائدة (نقية) والآخر يحمل الصفة المتنحية تظهر الصفة السائدة في الجيل الأول بنسبة 100% وتظهر الصفتان السائدة والمتنحية في الجيل الثاني بنسبة 3: 1.
قوانين مندل ومبادئ الوراثة:
تم اشتقاق قوانين الوراثة الأساسية من سلسلة بسيطة من التجارب مع البازلاء منذ أكثر من قرن.
عبر جريجور مندل سلالات نقية مختلفة من البازلاء، ومن خلال اتباع ذريتها الهجينة، لاحظ أن السمات موروثة كحالات بديلة لوحدات وراثية أو جينات مستقلة (والتي أطلق عليها مندل "عوامل") ، وأن هذه الوحدات تأتي في أزواج.
يمكن أن يكون لكل وحدة وراثة حالات بديلة (أليلات) تفصل عند الانقسام الاختزالي، مع تلقي كل مشيج أليل واحد فقط (مبدأ الفصل، قانون مندل الأول)؛ تصنف الأليلات المختلفة بشكل مستقل في الأمشاج (مبدأ التشكيلة المستقلة، قانون مندل الثاني).
يمكن للأليلات المختلفة أن تمارس تأثيرات نمطية مختلفة؛ بشكل عام، فإن معظم الجينات إما مسيطرة أو متنحية.
على سبيل المثال، إذا كانت الأنماط الظاهرية التي تنتجها التوليفات AA و AB هي نفسها ، فإن A هو المسيطر على B (أو العكس، B يكون متنحيًا لـ A).
تظهر تأثيرات الأليل B في هذه الحالة فقط في الحالة المتماثلة اللواقح (BB).
عندما لا يكون للأليل تأثير أقوى ، يعتبر كلاهما مشفرًا ، وقد يُظهر النسل السمات المظهرية لكلا الأليلين، كما هو الحال في الأفراد ذوي فصيلة الدم AB ، والذين لديهم سمات فصائل الدم AA و BB.
إذا كان للنسل نمط ظاهري متوسط، مثل الطول المعتدل في الفرد المولود لأب طويل جدًا وأب قصير جدًا، فإن الأليلات تعتبر شبه سائدة.
نظرًا لأن التقدم في علم الوراثة قد أكد وألقى الضوء على الآليات الكامنة وراء ملاحظات مندل، فقد اكتشفنا أيضًا الحاجة إلى تكييف وتعديل مبادئه.
الاستثناءات من قوانين الميراث مندل موصوفة لاحقًا في هذا الفصل.
الأساس الجزيئي للوراثة الجينية:
الجينوم الخاص بنا هو مخطط لجميع الهياكل والأنشطة الخلوية ويتم تخزينه في نواة كل خلية.
وهي مكونة من خيوط ملفوفة بإحكام من الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين (DNA) منظمة، في البشر، في 23 زوجًا من الكروموسومات: 22 زوجًا من الكروموسومات (مرقمة من 1 إلى 22) وزوج كروموسوم جنسي واحد (XX في الإناث و XY في الذكور).
الشكل الأساسي لجزيء الحمض النووي هو سلم ملتوي أو حلزون مزدوج.
كل خيط من اللولب عبارة عن ترتيب خطي لوحدات متكررة تسمى نيوكليوتيدات تتكون من سكر واحد وفوسفات واحد وجزيء يحتوي على النيتروجين يسمى القاعدة.
هناك أربع قواعد محتملة - الأدينين (A) والجوانين (G) والسيتوزين (C) والثايمين (T) - وترتيب هذه القواعد على طول العمود الفقري للسكر والفوسفات هو الذي يصنع تسلسل الحمض النووي.
يحدد هذا التسلسل التعليمات الجينية المطلوبة لإنشاء بروتين، وفي النهاية، لإنشاء كائن حي بأكمله.
في الحلزون المزدوج للحمض النووي، يتم دائمًا إقران القواعد (T مع A ، و G مع C) وغالبًا ما يشار إليها على أنها أزواج قاعدية.
استثناءات الوراثة المندلية:
هناك استثناءات لوراثة مندل. أحد افتراضات علم الوراثة الكلاسيكي المندلي هو أن الطفرات تنتقل بثبات (أي أنها تنتقل دون تغيير من الأب إلى الأبناء).
كان النمط الظاهري الأكثر شدة والظهور المبكر للمرض في كل جيل تالٍ في العائلات المصابة بمتلازمة X الهشة (FX) أو الحثل العضلي (DM) محيرًا للغاية.
تم اعتبار هذا التوقع المزعوم نتيجة لتحيز التأكيد حتى تم اكتشافه في عام 1991 أن جينات الضمور العضلي الشوكي و FX تحتوي على تسلسلات تكرارية ثلاثية النوكليوتيد غير مستقرة يمكن أن تصبح أكبر عند انتقال السلالة الجرثومية، وفي بعض الحالات انقسام الخلايا الجسدية .
تحدث أيضًا DM وعدد من حالات الرنح النخاعي النخاعي AD (SCAs) بسبب تكرار ثلاثي النوكليوتيد غير المستقر أو الطفرات الديناميكية.
يوجد حاليًا 13 مرضًا وراثيًا من مرض XL يُعرف أنهما ناتجان عن التوسعات المتكررة ثلاثية، بالإضافة إلى عدد من التشوهات الوراثية الخلوية أو المواقع الهشة التي لا ترتبط في الغالب بالمرض.
5 إن متواليات تكرار ثلاثي النوكليوتيدات هي CGG، أو CAG، أو CTG، أو GAA، أو CGG، ويتم إعطاء نطاقات حجمها الطبيعي والتوسعات المسببة للأمراض.
قد يكون التكرار الثلاثي ذو حجم متوسط (مبكر) لا يسبب المرض بحد ذاته ولكنه عرضة للتوسع إلى طفرة كاملة أثناء الانتقال إلى الجيل التالي، مما يؤدي إلى المرض في النسل.
قد تعتمد احتمالية ودرجة التوسع على جنس الوالد الناقل للعديد من الاضطرابات: تزداد احتمالية التوسعات أثناء انتقال الأم في FX و DM و FA وأثناء انتقال الأب في مرض هنتنغتون ومعظم SCAs.
التكرارات الثلاثية موجودة في مناطق 5'UTR أو 3'UTR أو الترميز للجينات المعنية باستثناء حالة ترنح AR Friedreich و SCA8.
التكرارات لها تأثيرات مختلفة وغير مفهومة بشكل كامل على وظيفة البروتينات الطافرة.
في FX، يؤدي التكرار الموسع في 5'UTR إلى تقليل النسخ وغياب البروتين بينما يتسبب التداخل المسبق في علم الأمراض بوساطة الحمض النووي الريبي.
في العديد من اضطرابات التكرار CAG، حيث تكون الطفرة في منطقة ترميز الجين، هناك مجموعة من فقدان وظيفة البروتين الطبيعي والبروتين الطافرة يصبح ضارًا بالخلية، على الأرجح بسبب تغيير التشكل.
