علم الوراثة

تمهيد

وما توفيقي إلا بالله عليه توكلت وإليه أنيب

فإن هذا البحث ثمرة جهد وعناء طويلين أتمنى أن ينفع الله به
الجميع.

في هذه الرسالة أقدم نموذجاً بسيطاً عن علم الوراثة، وعلم الوراثة هو:
العلم الذي يدرس الجينات والصفات التي تورثها وما ينتج عنه من
تنوع.

ولكن علم الوراثة الحديث هو الذي يحاول فهم آلية توريث الصفات
.

وقد اتبعت في هذه الرسالة المنهج العلمي المعروف وأتمنى أن ينفع الله
بها كل قارئ وكاتب وكل من ساهم فيها.

نبذة عن تاريخ علم الوراثة

كانت مبادئ توريث الصفات مستخدمة منذ تاريخ بعيد لتحسين المحصول
الزراعي وتحسين
النسل الحيواني عن طريق تزويج حيوانات من سلالة ذات صفات جيدة – كمثال عن
ذلك الحصان العربي الأصيل حيث كان العرب يزاوجون الحصان والفرس الأقوياء
ليحصلوا على نسل قوي واستمروا بذلك عبر السنين.

ولكن علم الوراثة الحديث هو الذي يحاول فهم آلية ذلك وأول من بدأ بذلك
هو العالم مندل في القرن التاسع عشر ميلادي.

مفاهيم رئيسية في علم الوراثة

النواة هي: هي احد أهم العضيات في الخلية وهي تنظم أعمال الخلية وتحتوي
على الكوموسومات, و الكروموسومات هي: تراكيب خلويه تحمل الجينات
المسؤوله عن الصفات الوراثيه لكل كائن
حي, والجينات هي: الوحدات الأساسية للوراثة في الكائنات
الحية.

وتتكون الكروموسومات من: الحمض النووي وهو: هي التي تسبب الاختلاف
بين البشر، من
حيث: الشكل، واللون. وينقسم إلى DNA
 و RNA
 و الDNA
 هو: الحمض
النووي الذي يحتوي
على التعليمات
الجينية التي تصف
التطور البيولوجي للكائنات الحية ومعظم الفيروسات كما أنه
يحوي التعليمات الوراثية اللازمة لأداء الوظائف الحيوية لكل الكائنات الحية. اما
الRNA
 هو: عبارة عن بوليمر حمضي
نووي مؤلف من
ارتباط تكافؤي لمجموعة من النيكليوتيدات, والفرق بينهما موضح في الجدول
التالي:

الحمض النووي DNA	الحمض النووي RNA
يتكون من سكر رايبوزي منقوص الأكسجين	يتكون من سكر رايبوزي غير منقوص الأكسجين
يحتوي على القاعدة النيتروجينية الثايمين	يحتوي على القاعدة النيتروجينية اليوراسيل
يتكون من سلسلتين	يتكون من سلسلة واحدة فقط

النواة

في علم الأحياء الخلوي، تعد النوى عُضيًا موجودا في جل الخلايا حقيقيات
النوى، ويحتوي على الجزء الكبير من المادة الوراثية بالخلية. وله وظيفتين أساسيتين
: مراقبة التفاعلات الكيميائية بالهيولى، وتخزين المعلومات الضرورية لانقسام
الخلية. ويتراوح قطره ما بين 10 و 20 ميكرومترا، وبذلك يشكل أكبر عضي في
الخلية.

الكروموسوم

والكروموسوم عادة عصوية
الشكل ، وعدد الكروموسومات فى الخلايا
الجسيميه لأى كائن حى ثابت .وعلى سبيل
المثال تحتوى الخلية الجسميه للإنسان
على 46 كروموسوم ، الشمبانزى والغوريلا
على 48 كروموسوم ، والقط على 38 كروموسوم ،
والكلب على 78 كروموسوم، والجرذ على
42 كروموسوم، والفأر على 40 كروموسوم ،
والديك الرومى على 82 كروموسوم ،
وذبابة الدروسوفلا على 8 كروموسومات
، والذبابه المنزليه على 12 كروموسوم ،
ودودة القز على 56 كروموسوم ، والبصل على
16 كروموسوم ،والفول على 12 كروموسوم ،
وقصب السكر على 80 كروموسوم ،والأرز على 24 كروموسوم ، والبطاطس 48, والخيار (14) ، الشمام
(22)، الفجل 18 ، الكرنب
(18) ، أما دوده الأسكارس فتحتوى الخلية
الجسمية فيها على كروموسومين فقط.

ومن الجدير بالذكر أن الخلايا التناسليه ( الحيوان المنوي فى الذكر
والبويضه فى الأنثى ) تحتوى على نصف عدد الكروموسومات فى الخليه الجسميه للكائن
الحى . ذلك أنه فى الخصيات والمبايض ( بصفة عامه ) يحدث إنقسام إختزالى يتم فيه
توزيع الكروموسومات بحيث تنتج لدينا خلايا تناسليه يحتوى كل منها على نصف عدد
الكروموسومات . وعندما يلتقى الحيوان المنوى مع البويضه عند عملية الإخصاب تتجمع
الكروموسومات فيها لينتج لدينا زيجوت يحتوى على العدد الكامل من
الكروموسومات.

وفى كثير من
الكائنات نجد كروموسومات تميز الشق (
الذكورة والأنوثه ) . ففى الثدييات نجد الخلية
الجسمية فى الذكر تحتوى على كروموسومين
يعرفا بالرمزين (X Y) ، وعند حدوث
الانقسام الاختزالى لتكوين الحيوانات
المنوية يذهب الكروموسوم X إلى حيوان منوى
بينما يذهب الكروموسوم Y إلى حيوان منوى
اخر . وعلى ذلك فالحيوانات المنوية فى
الذكور على طرازين . أما الخلية
الجسمية فى الأنثى فهى تحتوى على كروموسومين
متشابهين (XX) ، وعند حدوث الانقسام
الاختزالى لتكوين البويضات ، فإن
البويضه تحتوى على كروموسوم (X) واحد . وعلى ذلك
فإن بويضات جميع الإناث تحتوى على
كروموسوم واحد(X).

الحمض النووي

تنقسم أنواع الحمض النووي إلى قسمين:

الحمض النووي

الRNA

الDNA

DNAال

يعتبر وسيلة التخزين الطويل الأجل للمعلومات الوراثية وهي الوظيفة
الأساسية لجزيئات
الدنا بالإضافة إلى أنه يمكن من خلال هذه الجزيئات الحصول على المعلومات
اللازمة لبناء البروتينات والحمض
الريبي النووي.

مكوناته:

1.السكرالخماسي (ريبوز) منقوص الأكسجين

مجموعة فوسفات 2.

3.قاعدة (تخزن المعلومات في الدنا باستخدام هذه
القواعد) وهي من نوعان:

               1.اثنتان من البيورينات  وهما:

                             1. 
أدينين .

                             2. 
غوانين .

               2 .اثنتان من
البايريميدينات  وهما:      

                             
1.    الثايمين  .

                             2.   السايتوسين .

RNAال

تتميز نيكليوتيدات الرنا عن نيكليوتيدات الدنا بأنها تحوي
حلقة ريبوز كما
تضم يوراسيل،
في حين تحوي نيكليوتيدات الدنا ريبوز
منقوص الأكسجين وثايمين. يتم تخليق
الحمض النووي الريبي عن طريق عملية النسخ
الوراثة اعتماداً
على بنية المورثات في الدنا بوساطة
أنزيمات تدعى رنا بوليميراز ثم تجرى عليها تعديلات أخرى بوساطة انزيمات أخرى. تعمل
الرنا كقالب لترجمة الجينات إلى بروتينات،
وأيضا كناقل للحموض
الأمينية إلى الريبوسومات لتشكيل
البروتينات، وأيضا هو مكون أساسي في بنية الريبوسوم.

الجينات

ضمن هذه المورثات يتم تشفير المعلومات المهمة للوظائف العضوية
(المتعضية) الحيوية. تتواجد المورثات عادة ضمن المادة الوراثية للمتعضية التي
تمثلها الدنا أو الرنا في بعض الحالات النادرة، بالتالي فإن هذه المورثات هي من
تحدد تطور وسلوكيات هذه المتعضية والفوارق بين أفراد في صفات الجنس الواحد يمكن أن
تعزى للفوارق في المورثات التي تحملها هذه الأفراد.

المورثة هي قطعة من إحدى سلسلتي الدنا تحتل موضعا معينا على هذه السلسلة
وتحدد المورثة بعدد النوكليوتيدات الداخلة في تركيبها ونوعها وترتيبها، وهي قابلة
للتغير نتيجة الطفرات لإعطاء أليلات للصفة نفسها.

الهندسة الوراثية

إن الهندسة الوراثية هي التقنية التي تتعامل مع الجينات، البشرية منها
والحيوانية بالإضافة إلى جينات الأحياء الدقيقة، أو الوحدات الوراثية المتواجدة على
الكروموزومات فصلاً ووصلاً وإدخالاً لأجزاء منها من كائن إلى آخر بغرض إحداث حالة
تمكن من معرفة وظيفة (الجين) أو بهدف زيادة كمية المواد الناتجة عن التعبير عنه أو
بهدف استكمال ما نقص منه في خلية مستهدفة.

يتطلب الشكل الأكثر شيوعا من الهندسة الوراثية إدخال مادة وراثية جديدة
في موقع غير محدد من جين العائل. يمكن تحقيق ذلك عن طريق عزل ونسخ المادة الوراثية
ذات العلاقة، وتوليد بناء يتضمن كل العناصر الجينية بغرض الحصول على تعبير وراثي
صحيح ومن ثم إدخال هذا البناء في الكائن العائل. تحتوي الأشكال الأخرى من الهندسة
الوراثية استهداف الجين وضرب جينات محددة باستخدام
النيوكلييزيز.