البـــــوابـــة
1. مقدمة.
2. الوراثة الماندليّة وبعض المفاهيم الوراثيّة
3. متى تم اكتشاف المورثات؟ من أول من بدأ بدراستها؟؟
4. مفهوم الصنوة"الأليل" Allele :
5. ما هي أولى تجارب ماندل؟
6. السيادة المشتركة – الرجحان المشترك..
7. ما هي الطبيعة الكيميائية للمورثة؟
8. أين تقع المورثات؟
9. كم عدد المورثات في كائن حي أو في خلية حية؟
10. ما هو طول (حجم) المورثة الواحدة؟
11. برنامج الهندسة الوراثية.
12. ميزات الهندسة الوراثية(الايجابيات والسلبيات)
13. كيف تتواجد المورثات في جسم الكائن؟ وأين؟ ووفق أي تراتبية؟
14. كيف يتم التعبير عن المورثة (التعبير المورثي.التعبير الظاهري)
15. كيف تترجم المورثة الى صفة ظاهرة.
16. ماهي العوامل التي قد تغير من المورثة(تغيير النمط الظاهري)
17. ما هو تأثير تغير المعلومات الوراثية على مستوى المورثة؟
18. الخاتمة
______
1/المقدمة :
قال الله تعالى (يَا أَيُّهَا النَّاسُ ضُرِبَ مَثَلٌ فَاسْتَمِعُوا لَهُ إِنَّ الَّذِينَ تَدْعُونَ مِن دُونِ اللَّهِ لَن يَخْلُقُوا ذُبَابًا وَلَوِ اجْتَمَعُوا لَهُ وَإِن يَسْلُبْهُمُ الذُّبَابُ شَيْئًا لَّا يَسْتَنقِذُوهُ مِنْهُ ضَعُفَ الطَّالِبُ وَالْمَطْلُوبُ)(سورة الحج:7).
----------------------------------------------------
الهندسة الوراثية أو ما يعرف أحيانًا بهندسة((الجينات)) الوراثية هي أحدث الطرق العلمية في تغيير التركيب الجيني والتحكم في الصفات الوراثية للكائن الحي(نبات - حيوان - إنسان).وسيتناول بحثنا تلخيص برامج الهندسة الوراثية ، ومميزاتها ، وتطبيق لها على المجال الطبي وأخطار تطبيقات تقنيات الهندسة الوراثية على البيئة .
______
2/الوراثة الماندليّة وبعض المفاهيم الوراثيّة:
كثيراً ما نتساءل عن صفاتنا عندما ننظر إلى نفسنا في المرآة، بعضنا بعيون زرقاء، وبعضنا عيونه خضراء، والكثير من الصفات التي لا نعرف مصدرها.. ولا نعرف لم نحن هكذا بالتحديد..
علم الوراثة هو العلم الوحيد القادر على تفسير هذه الصفات، ومعرفة مصدرها.. ولنعي تماماً المعلومات الوراثية، لا بدَّ أن نحيط بالعديد من الأفكار الأساسية، ومن ثم ننتقل إلى المعلومات الاختصاصية... فلنبدأ !
______
3/ومتى تم اكتشاف المورثات؟ من أول من بدأ بدراستها؟؟:
اكتشاف المورثات Discovery Of Genes إن أول من فكر بوجود عوامل مسؤولة عن إظهار الصفات هو العالم والراهب النمساوي غريغور جوهان ماندل Gregor Johan Mendel الذي أجرى بحوثه على نبات البازلاء peas حيث كانت باكورة اكتشافاته ما يلي :
هناك عوامل خاصة Particular Factors تنقل الصفات من الآباء إلى باقي الذرية دون أن يطرأ عليها أي تغيير، وتنتقل تلك العوامل عن طريق عملية الإلقاح التي تتم بين غبار الطلع والبيوض النباتية Ovules لإنتاج أفراد جديدة.
مبدأ ماندل الأول، مبدأ استقلال الصفات :
لقد وصف ماندل – وبشكل مبدئي – أن المورثات لا تؤثر على بعضها خلال عملية التعبير.
وبعبارة أخرى، تنتقل المورثة من جيل لآخر بشكل مستقل عن المورثات الأخرى، فتحاول التعبير عن نفسها عندما تتواجد، وذلك دون وجود علاقات مع المورثات الأخرى.
الجدير بالذكر أن قانون ماندل كان صحيحاً حتى وقت معين، حيث اكتشف ارتباط بعض المورثات ببعضها، وتوضح مفهوم "الارتباط المورثي" الذي سنتكلم عنه فيما بعد.
كيف يمكننا التوفيق بين مفهوم المورثة وعدة أنماط ظاهرية من أجل صفة واحدة؟
_____
لا بد من معرفة أن المورثة هي عبارة عن مصطلح يَضم في طياته أكثر من شكلاً مورثياً ليعطي أكثر من نمط ظاهري من أجل نفس الصفة المسؤولة عنها تلك المورثة.
لنأخذ مثالاً للتوضيح، ففي صفة لون بذور نبات البازلاء ، لماذا هناك بذرة خضراء، وبذرة صفراء ؟؟؟
ذلك لأن المورثة المسؤولة عن إظهار لون البذرة لها أكثر من شكل، وكل شكل اسمه "صنوة" حيث هناك صنوة تمنح البذرة لونها الأصفر، وصنوة مختلفة تماماً تمنح البذرة لونها الأخضر.
وبالتالي، فظهور لون معين للبذور محدَّد بتقابل صنوتين (الصيغة المضاعفة) لمورثة لون البذور، إحدى الصنوتين على الصبغي الأبوي (من الأب) والصنوة الأخرى على الصبغي الأموي (من الأم – الأب الآخر.)
ما الذي يحدد الصنوات المتقابلة لصفة معينة؟ وهل تتماثل الصنوتان المتقابلتان أم تختلفان؟
لنفكر قليلاً، من الممكن أن تكون الصنوتين المتقابلتين متماثلتين، ومن الممكن أيضاً أن تكونا مختلفتين.. لذا، فذلك يخلق لدينا مفهوماً جديداً حول ما يسمى بالفرد متماثل اللواقح والفرد متخالف اللواقح...
الفرد المتماثل اللواقح Homozygous : حيث تكون الصنوتان المتاقبلتان لمورثة معين متماثلتان، والنمط الظاهري لا شك فيه ولا خلاف.. ولا حاجة لأي قانون أو مفهوم وراثي لمعرفة النمط الظاهري، فإذا كانت الصنوتان مسؤولتان عن إظهار لون البذور الأخضر، فحتماً سيكون لون البذور أخضر.
الفرد متخالف اللواقح Heterozygous : حيث تكون الصنوتان المتقابلتان لمورثة معينة مختلفتان، أي لا يمكن معرفة الصفة الظاهرة إلا بمعرفة الصنوة الأرجح، أو حتى معرفة الطريقة التي تظهر من خلالها الصفة.
_______________
5/ما هي أولى تجارب ماندل؟
قبل ذلك، لا بد من الإشارة إلى أن الفرد متماثل اللواقح - بالنسبة لصفة معينة - هو من سلالة صافية، والفرد متخالف اللواقح - بالنسبة لصفة معينة – من سلالة غير صافية (هجينة).
أجرى ماندل أولى تجاربه دارساً صفة لون البذور عند نبات البازلاء وفق ما يلي :
أحضر مناندل فردي بازلاء، الفرد الأول أخضر البذور من سلالة صافية (أي متماثل اللواقح)، والفرد الآخر أصفر البذور من سلالة صافية (أي متماثل اللواقح ).. فكان الأفراد الناتجون ذوي بذور صفراء متخالفي اللواقح! (بحسب اكتشاف ماندل).
_______________
لماذا كانت البذور الناتجة صفراء وليست خضراء مثلاً؟ أي ما الذي يحدد النمط الظاهري حالة الفرد متخالف اللواقح بالنسبة لصفة معينة؟
إن ذلك لا يحدد بقانون ثابت، فهناك أكثر من قانون يحكم ظهور نمط ظاهري معين لصفة ما، وذلك بالطبع بحسب المورثة.. وللتوضيح لا بد من معرفة مبدأي السيادة التامة والسيادة المشتركة.
6/السيادة التامة Complete Dominance - الرجحان التام :
إن لذلك التعبير أهمية كبيرة في فهم النمط الظاهري لفرد متخالف اللواقح (الصنوات)، حيث يعني مفهوم السيادة التامة، سيادة إحدى الصنوتين على الصنوة الأخرى المقابلة، وحينها يكون النمط الظاهري وفقاً للصنوة الأرجح (الأقوى - السائدة) أما الصنوة الأخرى فهي موجودة لكن دون أن تعبر عن نفسها أبداً.
و لنعد إلى تجربة ماندل حول لون البذور، فإن الأفراد الناتجين عن التزاوج هم ببذور صفراء، ونمطهم المورثي متخالف اللواقح (صفراء- خضراء)، إذاً "صنوة لون البذور الأصفر هي الراجحة دون أدنى شك".
السيادة غير التامة (المشتركة Incomplete Dominance – )الرجحان المشترك :
ولهذا التعبير أيضاً أهمية كبيرة في تفسير بعض الأنماط الظاهرية الناتجة عن نمط مورثي متخالف اللواقح (الصنوات)، حيث أنه – وفي أمثلة غير لون بذور البازلاء – نجد أنماطاً ظاهرية مشتركة بين الصنوتين الموجودتين، أي أن كلتا الصنوتين عبرتا عن نفسها، وبشكل متساوي.
إن هذا المفهوم لم يتوصل إليه ماندل، كونه اقتصر تجاربه على صفات تعتمد في ظهورها على قانون السيادة التامة – الرجحان التام.
_
مثال عن السيادة المشتركة – الرجحان المشترك..
الزمر الدموية ، فجميعنا نعلم بوجود أشخاص زمرتهم الدموية AB، وذلك يحصل لأن العلاقة بين المورثتين A، B هي علاقة سيادة مشتركة، حيث لا ترجح الـA على الـB ولا العكس أيضاً، وإنما تعبر كلتا الصنوتان عن نفسيهما في حال كان الفرد متخالف اللواقح نمطه الوراثي (A-B) ليكون نمطه الظاهري AB حيث تتواجد مستضدات الـA ومستضدات الـB معاً لأن الصنوتين قد عبرتا عن نفسيهما بشكل متساوي..
إن ماندل بصراحة لم يعي تماماً نتائج أبحاثه ولم يعرف أسبابها الحقيقة، ولكن لا بدَّ خلال تعلم الوراثة وأسسها أن ندرس المبادئ التي توصلَّ إليها ماندل أولاً، لأنها هي ما قادنا إلى التطور الوراثي الذي نحن عليه الآن.
______
7/ماهي الطبيعة الكيميائية للمورثة؟:
من الناحية الكيميائية المورثة ، هي قطعة من ADN . لذلك فإن المورثة هي حمض نووي منقوص الأكسجين مكون من سلسلتين ملتفتين حلزونيا ......
______
8/أين تقع المورثات؟:
تتمركز المورثات في نواة الخلية وهي محمولة على الصبغيات.
______
2. الوراثة الماندليّة وبعض المفاهيم الوراثيّة
3. متى تم اكتشاف المورثات؟ من أول من بدأ بدراستها؟؟
4. مفهوم الصنوة"الأليل" Allele :
5. ما هي أولى تجارب ماندل؟
6. السيادة المشتركة – الرجحان المشترك..
7. ما هي الطبيعة الكيميائية للمورثة؟
8. أين تقع المورثات؟
9. كم عدد المورثات في كائن حي أو في خلية حية؟
10. ما هو طول (حجم) المورثة الواحدة؟
11. برنامج الهندسة الوراثية.
12. ميزات الهندسة الوراثية(الايجابيات والسلبيات)
13. كيف تتواجد المورثات في جسم الكائن؟ وأين؟ ووفق أي تراتبية؟
14. كيف يتم التعبير عن المورثة (التعبير المورثي.التعبير الظاهري)
15. كيف تترجم المورثة الى صفة ظاهرة.
16. ماهي العوامل التي قد تغير من المورثة(تغيير النمط الظاهري)
17. ما هو تأثير تغير المعلومات الوراثية على مستوى المورثة؟
18. الخاتمة
______
1/المقدمة :
قال الله تعالى (يَا أَيُّهَا النَّاسُ ضُرِبَ مَثَلٌ فَاسْتَمِعُوا لَهُ إِنَّ الَّذِينَ تَدْعُونَ مِن دُونِ اللَّهِ لَن يَخْلُقُوا ذُبَابًا وَلَوِ اجْتَمَعُوا لَهُ وَإِن يَسْلُبْهُمُ الذُّبَابُ شَيْئًا لَّا يَسْتَنقِذُوهُ مِنْهُ ضَعُفَ الطَّالِبُ وَالْمَطْلُوبُ)(سورة الحج:7).
----------------------------------------------------
الهندسة الوراثية أو ما يعرف أحيانًا بهندسة((الجينات)) الوراثية هي أحدث الطرق العلمية في تغيير التركيب الجيني والتحكم في الصفات الوراثية للكائن الحي(نبات - حيوان - إنسان).وسيتناول بحثنا تلخيص برامج الهندسة الوراثية ، ومميزاتها ، وتطبيق لها على المجال الطبي وأخطار تطبيقات تقنيات الهندسة الوراثية على البيئة .
______
2/الوراثة الماندليّة وبعض المفاهيم الوراثيّة:
كثيراً ما نتساءل عن صفاتنا عندما ننظر إلى نفسنا في المرآة، بعضنا بعيون زرقاء، وبعضنا عيونه خضراء، والكثير من الصفات التي لا نعرف مصدرها.. ولا نعرف لم نحن هكذا بالتحديد..
علم الوراثة هو العلم الوحيد القادر على تفسير هذه الصفات، ومعرفة مصدرها.. ولنعي تماماً المعلومات الوراثية، لا بدَّ أن نحيط بالعديد من الأفكار الأساسية، ومن ثم ننتقل إلى المعلومات الاختصاصية... فلنبدأ !
______
3/ومتى تم اكتشاف المورثات؟ من أول من بدأ بدراستها؟؟:
اكتشاف المورثات Discovery Of Genes إن أول من فكر بوجود عوامل مسؤولة عن إظهار الصفات هو العالم والراهب النمساوي غريغور جوهان ماندل Gregor Johan Mendel الذي أجرى بحوثه على نبات البازلاء peas حيث كانت باكورة اكتشافاته ما يلي :
هناك عوامل خاصة Particular Factors تنقل الصفات من الآباء إلى باقي الذرية دون أن يطرأ عليها أي تغيير، وتنتقل تلك العوامل عن طريق عملية الإلقاح التي تتم بين غبار الطلع والبيوض النباتية Ovules لإنتاج أفراد جديدة.
مبدأ ماندل الأول، مبدأ استقلال الصفات :
لقد وصف ماندل – وبشكل مبدئي – أن المورثات لا تؤثر على بعضها خلال عملية التعبير.
وبعبارة أخرى، تنتقل المورثة من جيل لآخر بشكل مستقل عن المورثات الأخرى، فتحاول التعبير عن نفسها عندما تتواجد، وذلك دون وجود علاقات مع المورثات الأخرى.
الجدير بالذكر أن قانون ماندل كان صحيحاً حتى وقت معين، حيث اكتشف ارتباط بعض المورثات ببعضها، وتوضح مفهوم "الارتباط المورثي" الذي سنتكلم عنه فيما بعد.
كيف يمكننا التوفيق بين مفهوم المورثة وعدة أنماط ظاهرية من أجل صفة واحدة؟
_____
لا بد من معرفة أن المورثة هي عبارة عن مصطلح يَضم في طياته أكثر من شكلاً مورثياً ليعطي أكثر من نمط ظاهري من أجل نفس الصفة المسؤولة عنها تلك المورثة.
لنأخذ مثالاً للتوضيح، ففي صفة لون بذور نبات البازلاء ، لماذا هناك بذرة خضراء، وبذرة صفراء ؟؟؟
ذلك لأن المورثة المسؤولة عن إظهار لون البذرة لها أكثر من شكل، وكل شكل اسمه "صنوة" حيث هناك صنوة تمنح البذرة لونها الأصفر، وصنوة مختلفة تماماً تمنح البذرة لونها الأخضر.
وبالتالي، فظهور لون معين للبذور محدَّد بتقابل صنوتين (الصيغة المضاعفة) لمورثة لون البذور، إحدى الصنوتين على الصبغي الأبوي (من الأب) والصنوة الأخرى على الصبغي الأموي (من الأم – الأب الآخر.)
ما الذي يحدد الصنوات المتقابلة لصفة معينة؟ وهل تتماثل الصنوتان المتقابلتان أم تختلفان؟
لنفكر قليلاً، من الممكن أن تكون الصنوتين المتقابلتين متماثلتين، ومن الممكن أيضاً أن تكونا مختلفتين.. لذا، فذلك يخلق لدينا مفهوماً جديداً حول ما يسمى بالفرد متماثل اللواقح والفرد متخالف اللواقح...
الفرد المتماثل اللواقح Homozygous : حيث تكون الصنوتان المتاقبلتان لمورثة معين متماثلتان، والنمط الظاهري لا شك فيه ولا خلاف.. ولا حاجة لأي قانون أو مفهوم وراثي لمعرفة النمط الظاهري، فإذا كانت الصنوتان مسؤولتان عن إظهار لون البذور الأخضر، فحتماً سيكون لون البذور أخضر.
الفرد متخالف اللواقح Heterozygous : حيث تكون الصنوتان المتقابلتان لمورثة معينة مختلفتان، أي لا يمكن معرفة الصفة الظاهرة إلا بمعرفة الصنوة الأرجح، أو حتى معرفة الطريقة التي تظهر من خلالها الصفة.
_______________
5/ما هي أولى تجارب ماندل؟
قبل ذلك، لا بد من الإشارة إلى أن الفرد متماثل اللواقح - بالنسبة لصفة معينة - هو من سلالة صافية، والفرد متخالف اللواقح - بالنسبة لصفة معينة – من سلالة غير صافية (هجينة).
أجرى ماندل أولى تجاربه دارساً صفة لون البذور عند نبات البازلاء وفق ما يلي :
أحضر مناندل فردي بازلاء، الفرد الأول أخضر البذور من سلالة صافية (أي متماثل اللواقح)، والفرد الآخر أصفر البذور من سلالة صافية (أي متماثل اللواقح ).. فكان الأفراد الناتجون ذوي بذور صفراء متخالفي اللواقح! (بحسب اكتشاف ماندل).
_______________
لماذا كانت البذور الناتجة صفراء وليست خضراء مثلاً؟ أي ما الذي يحدد النمط الظاهري حالة الفرد متخالف اللواقح بالنسبة لصفة معينة؟
إن ذلك لا يحدد بقانون ثابت، فهناك أكثر من قانون يحكم ظهور نمط ظاهري معين لصفة ما، وذلك بالطبع بحسب المورثة.. وللتوضيح لا بد من معرفة مبدأي السيادة التامة والسيادة المشتركة.
6/السيادة التامة Complete Dominance - الرجحان التام :
إن لذلك التعبير أهمية كبيرة في فهم النمط الظاهري لفرد متخالف اللواقح (الصنوات)، حيث يعني مفهوم السيادة التامة، سيادة إحدى الصنوتين على الصنوة الأخرى المقابلة، وحينها يكون النمط الظاهري وفقاً للصنوة الأرجح (الأقوى - السائدة) أما الصنوة الأخرى فهي موجودة لكن دون أن تعبر عن نفسها أبداً.
و لنعد إلى تجربة ماندل حول لون البذور، فإن الأفراد الناتجين عن التزاوج هم ببذور صفراء، ونمطهم المورثي متخالف اللواقح (صفراء- خضراء)، إذاً "صنوة لون البذور الأصفر هي الراجحة دون أدنى شك".
السيادة غير التامة (المشتركة Incomplete Dominance – )الرجحان المشترك :
ولهذا التعبير أيضاً أهمية كبيرة في تفسير بعض الأنماط الظاهرية الناتجة عن نمط مورثي متخالف اللواقح (الصنوات)، حيث أنه – وفي أمثلة غير لون بذور البازلاء – نجد أنماطاً ظاهرية مشتركة بين الصنوتين الموجودتين، أي أن كلتا الصنوتين عبرتا عن نفسها، وبشكل متساوي.
إن هذا المفهوم لم يتوصل إليه ماندل، كونه اقتصر تجاربه على صفات تعتمد في ظهورها على قانون السيادة التامة – الرجحان التام.
_
مثال عن السيادة المشتركة – الرجحان المشترك..
الزمر الدموية ، فجميعنا نعلم بوجود أشخاص زمرتهم الدموية AB، وذلك يحصل لأن العلاقة بين المورثتين A، B هي علاقة سيادة مشتركة، حيث لا ترجح الـA على الـB ولا العكس أيضاً، وإنما تعبر كلتا الصنوتان عن نفسيهما في حال كان الفرد متخالف اللواقح نمطه الوراثي (A-B) ليكون نمطه الظاهري AB حيث تتواجد مستضدات الـA ومستضدات الـB معاً لأن الصنوتين قد عبرتا عن نفسيهما بشكل متساوي..
إن ماندل بصراحة لم يعي تماماً نتائج أبحاثه ولم يعرف أسبابها الحقيقة، ولكن لا بدَّ خلال تعلم الوراثة وأسسها أن ندرس المبادئ التي توصلَّ إليها ماندل أولاً، لأنها هي ما قادنا إلى التطور الوراثي الذي نحن عليه الآن.
______
7/ماهي الطبيعة الكيميائية للمورثة؟:
من الناحية الكيميائية المورثة ، هي قطعة من ADN . لذلك فإن المورثة هي حمض نووي منقوص الأكسجين مكون من سلسلتين ملتفتين حلزونيا ......
______
8/أين تقع المورثات؟:
تتمركز المورثات في نواة الخلية وهي محمولة على الصبغيات.
______
