علم الوراثة : أساسياته وخصائصه
للتعرف على أساسيات علم الوراثة يجب أولا تعريف الوراثة. وهي علم التوارث والتصنيف وهو أحد الفروع الأساسية لعلوم الحياة، فجميع الكائنات الحية ما هي إلا نتيجة كل من الطبيعة والتنشئة.
تمد الوراثة الكائن بطبيعته أي امكانياته وحدوده البيولوجية، بينما توفر البيئة “التنشئة” الظروف التي تتفاعل مع جينات الكائن لتعطي صفاته التشريحة والكيمياوية والحيوية والفيسيولوجية والسلوكية المميزة.
دراسة علم الوراثة بالرياضيات
ونظرا للتأثير الواضح للوراثة في كل مجالات الحياة فقد أصبحت موضوعا ضروريا في مجالات ومناهج العديد من الكليات المختلفة.
وتعد حقيقة أن معظم أساسيات علم الوراثة يمكن التعبير عنها بدقة بواسطة مصطلحات رياضية بمثابة ميزة فريدة ضمن النظم البيولوجية. والرياضيات اللازمة للوراثة الأولية ليست صعبة، ولكن علم الوراثة يتطلب درجة من المنطق الذي لم تتح لبعض الطلبة المبتدئين الفرصة للإلمام به.
الجينات من أساسيات علم الوراثة
الوراثة هي ذلك الفرع من البيولوجي المختص بالتوارث والتباين. ووحدات التوارث التي تنتقل من أحد الأجيال إلى الجيل الذي يليه (متوارثة) يقلل لها جينات.
وتكمن الجينات في جزيء طويل يسمى الحمض النووي DNA ويتكون DNA باتحاده مع نسيج بروتيني الروتين النووي وبذلك ينتظم في تراكيب ذات خواص أصباغ محددة تسمى كروموسومات.وهذه توجد في نواة الخلية.
وسلوك الجينات يعتبر من نواحي عديدة موازيا لسلوك الكروموسومات التي تعتبر جزءا منها. ويكون DNA عادة جزیء ثابت له القدرة على التكرار الذاتي.
حدوث الطفرة الوراثية
في أحوال نادرة قد يحدث تغير طبيعي في بعض أجزاء DNA. هذا التغير يسمی طفرة ويبدل التعليمات الشفرية. ويمكن أن ينتج عنه بروتين معيوب أو توقف تخليق البروتين . والناتج النهائي للطفرة يرى غالبا كتغير في الهيئة المادية للفرد أو تغير في بعض خواص الكائن القابلة التقدير والتي تسمى صفة أو سمة.
خلال عملية الطفور قد يتغير الجين إلى شكلين أو أكثر من الأشكال البديلة تسمى أليلات. مثلا، للناس الأصحاء جين يحكم تركيب البروتين الطبيعي لصبغة خلية الدم الحمراء ويسمى الهيموغلوبين .
بعض الأشخاص المصابين بالأنيميا لهم صورة مبدلة من هذا الجين، أي أليل ، والذی پنتج بروتين هيموغلوبين معيوب وغير قادر على حمل الكمية الطبيعية من الأكسيجين إلى الدم.
الخلايا أصغر وحدة في الحياة
أصغر وحدة في الحياة هي الخلية. وكل الأشياء الحية تتكون من هذه الوحدات الأساسية. من التراكيب وحيدة الخلية البسيطة للبكتريا والبروتوزوا إلى التراكيب المعقدة للأشجار والإنسان. كل الخلايا حتى في نفس الفرد لا تبدو متشابهة.
خلية العضلة تختلف بوضوح عن خلية العصب وهي بدورها تختلف عن خلية الدم وهكذا. وعلى ذلك لا يوجد طراز تقليدي للخلية. العضيات تؤدي وظائف محددة وهي في مجموعها تنتج خواص الحياة المرتبطة بالخلية.
المصدر: من كتاب وليم ستانسفيلد، دكتور في قسم البيولوجيا في الجامعة التكنولوجيا لولاية كاليفورنيا
