ما هي المعلومات الجينية و كيف يتم نقلها ؟

في علم الأحياء ، عندما نتحدث عن المعلومات الجينية ، نشير إلى مجموعة الخصائص الفيزيائية والكيميائية الحيوية والفسيولوجية التي ينقلها أفراد أحد الأنواع إلى ذريتهم ، من خلال عملية الميراث .

يتم تخزين هذه المعلومات في الحمض النووي داخل نواة الخلايا (على الأقل في الكائنات حقيقية النواة ) . يتم ترميزه بواسطة تسلسل محدد من الجزيئات ، مكونًا سلسلة طويلة ، تُعرف أجزاء منها باسم الجينات .

التبسيط قليلاً: يتكون جزيء الحمض النووي من سلسلة طويلة من الجزيئات الأصغر بترتيب محدد للغاية ، وكل جزء مهم من تلك السلسلة الطويلة عبارة عن جين. في المقابل ، يشفر كل جين جانبًا معينًا من خصائص الكائن الحي ، أي معلوماته الجينية.

أثناء العملية الجنينية ، يتشكل جسم الكائن الحي وفقًا للخطط الموضوعة في المعلومات الوراثية المذكورة ، أي ما نسميه النمط الجيني . كل فرد لديه نمط وراثي فريد ، ولكنه يشبه إلى حد كبير تلك الخاصة بالأعضاء الآخرين من نوعه (وهو مشابه إلى حد ما لأنواع أخرى مجاورة ، أي قريبة تطوريًا).

في الوقت نفسه ، تلعب المعلومات الجينية دورًا في كل مرة تتكاثر فيها إحدى خلايانا ، وفي كل مرة يتم تصنيع البروتين ، وفي كل مرة يتم إنتاج هرمون. إنها المصفوفة الكيميائية الحيوية لجسمنا ، حيث يتم احتواء كل جانب من جوانبها الأساسية والوظيفية.

لهذا السبب ، فإن معرفة الجينوم والتلاعب به هو أداة قوية في أيدي البشر: تتيح لنا هذه التكنولوجيا “تصحيح” عمل الطبيعة ، ومحاولة إيجاد حل للأمراض الخلقية ، وتصميم أغذية أفضل أو حتى أن البكتيريا تبرمج لتصنيع مركبات معينة .

كيف يتم نقل المعلومات الجينية؟

تسمى عملية نقل المعلومات الجينية من الوالد إلى النسل بالوراثة . يمكن أن يأخذ العديد من الأشكال المحددة ، ولكن جميع أنواع التكاثر تنطوي على انتقال الجينات من جيل واحد من الكائنات الحية إلى جيل جديد .

في هذه العملية ، يمكن الحفاظ على سمات معينة وتختلف سمات أخرى ، وبالتالي الوصول إلى التركيبة الأكثر فعالية للتكيف مع البيئة وضمان البقاء على قيد الحياة. وبالتالي ، يعتمد الميراث على الطريقة التي تتكاثر بها الكائنات الحية ، والتي يمكن فهمها على نطاق واسع بطريقتين: الجنسية واللاجنسية.

• التكاثر اللاجنسي . إنه شكل تكاثر الكائنات الحية التي ليس لها جنس محدد ، أي أن أفرادها لا يميزون بين الذكر والأنثى. تسمح مجموعة آليات التكاثر اللاجنسي بنسخ الحمض النووي للوالد ونقله بشكل مماثل إلى النسل ، مما يؤدي إلى إنشاء نسخ دقيقة وراثيًا لنفسه ( الحيوانات المستنسخة ). في نهاية المطاف ، تخضع المادة الجينية لتعديلات خلال هذه العملية ( الطفرات ) ، والتي يمكن أن تؤدي إلى تكيفات جديدة (طفرات إيجابية) أو يمكن أن تمنع الفرد الجديد من العيش (الطفرات السلبية).
• التكاثر الجنسي . هذه هي الطريقة التي تتكاثر بها الكائنات الحية الجنسية ، أي التي تتكون أنواعها من الإناث والذكور. تبدأ هذه المجموعة من آليات التكاثر دائمًا من إنتاج خلايا جنسية تسمى الأمشاج ، حيث يقوم كل فرد بترسيب جزء عشوائي من جينومه. بمجرد أن يتلامسوا ، يندمج الذكر والأنثى المشيج (الإخصاب) وينتجا فردًا أو عدة أفراد جدد ، تتكون معلوماتهم الجينية الخاصة من مزيج عشوائي من معلومات والديهم. هذه الأنواع من الأساليب لها فضيلةمن عدم الاعتماد حصريًا على الطفرات لدمج عناصر وراثية جديدة ، ولكن بدلاً من ذلك من خلال الجمع بين الكسور الجينية للوالدين ، فإنها تسمح بإدخال جينات جديدة ، سواء كانت إيجابية أو سلبية لحياة الفرد. لذلك ، سيكون لدى جميع الأفراد المولودين من نفس الزوج من الوالدين جينوم مماثل.

أنواع الوراثة الجينية

ومع ذلك ، فإن الوراثة الجينية تحدث وفقًا لقوانينها الخاصة وفقًا للطفرات و / أو التغيرات في الحمض النووي

في انتقالها من الوالدين إلى الأحفاد. ومن هناك أربعة أنواع من الميراث:

• الوراثة السائدة. إنه وجود جين سائد ومتنحي في أزواج الكروموسومات للفرد
• أحدهما مأخوذ من الأب والآخر من الأم. السائد ، كما يشير اسمه ، يظهر دائمًا فوق المتنحي
• على الرغم من أن الأخير لا يختفي ، ويمكن أن ينتقل إلى النسل.

على سبيل المثال: العيون السوداء هي المهيمنة والعيون الخضراء متنحية

وبالتالي فإن نسل الزوج المختلط (أحدهما بعيون سوداء والآخر بعيون خضراء)

سيكون لديه فرصة أكبر للحصول على عيون سوداء. يتم التعبير عن هذا على النحو التالي: مهيمن + متنحي = مهيمن.

• وراثة متنحية. لقد رأينا بالفعل أن هناك شخصيات مهيمنة ومتنحية أخرى ، وأن الأول يظهر دائمًا فوق الأخير
• دون أن يضيع الأخير تمامًا. حسنًا ، يمكن أيضًا توريث الشخصيات المتنحية وتصبح واضحة ، طالما لا يوجد عنصر مهيمن يطغى عليها.

على سبيل المثال: النسل في المثال أعلاه ، الذي عيونه سوداء ولكن لديه أب ذو عيون خضراء (أي يحمل الجين المتنحي)

يتكاثر مع شخص آخر عينه خضراء ، ومن المدهش أن يكون لهما ذرية ذات عيون خضراء.

كيف يعقل ذلك؟ لأن الفرد الجديد حصل على الجين المتنحي للعيون الخضراء من والديهم ، وهي نسبة أقل احتمالًا

ولكنها ممكنة تمامًا. يتم التعبير عن هذا على النحو التالي: المتنحية + المتنحية = المتنحية.

• الميراث Codominant. في هذه الحالة ، يتم توريث وظهور سمتين مهيمنتين من الوالدين
• مما ينتج عنه مزيج أو اندماج كلتا السمتين ، دون أن تسود إحداهما على الأخرى.

على سبيل المثال: شخص لديه فصيلة دم A (سائدة) ويتكاثر مع شخص آخر من فصيلة الدم B (سائد) ، ويحصلون على ذرية

بدلاً من اختيار واحدة من السمتين المهيمنتين ، حصلوا على كليهما ، وهو دمه اكتب AB.

• الميراث الوسيط. تُعرف أيضًا باسم الهيمنة غير الكاملة أو الجزئية ، وتحدث عندما يرث الفرد سمة سائدة ومتنحية من والديه
• ولكن بدلاً من السيادة الأولى ، يتم الحصول على اندماج واضح لكلا الجينين ، أي حالة وسيطة.

على سبيل المثال: شخص ذو لون شعر أسود (مهيمن) يتكاثر مع شخص آخر بلون شعر أصفر (متنحي) ، ونسله ، بدلاً من أن يرثوا الشعر الأسود السائد ، يحصلون على شعر بني ، يعبر لونه عن مزيج كلتا الصفات اللونية لوالديهم .