الجين

الجين
بقلم- سيدهارتا موخيرجي
الجين (2016) هو نظرة شاملة على ماضي علم الوراثة. تنقلك هذه الألواح من الأصول المتواضعة للحقل إلى استخداماته الحالية في تشخيص الأمراض وكشف الحجج التمييزية وتوليد الوجود المعدل وراثيًا.
أدت دراسة الوراثة إلى اكتشاف الجينات وكيف تساعد في نقل المعلومات.
بدأ سرد الجين في عام 1864 مع عالم النبات النمساوي جريجور يوهان مندل. أثناء إجراء تجربة علمية عن طريق تربية نباتات البازلاء ، رأى مندل أن النباتات الأم أعطت سمات واضحة للعمر الصاعد والقادم لنباتات البازلاء لا تشوبها شائبة ، مع عدم تغيير الخصائص.
فالنبات طويل القامة ، على سبيل المثال ، عند تهجينه مع نبات قزم ، من شأنه أن يولد ذرية طويلة فقط ، وليس ذرية ذات حجم عادل مما قد يشير إلى اختلاط الصفات الأبوية. في نباتات البازلاء ، تعتبر القامة صفة سائدة ، مما يعني أنها تلغي خاصية التقزم.
في نهاية اليوم ، ما وجده مندل هو أن البيانات الجينية ، على سبيل المثال ، ينتقل جين القامة من عمر إلى آخر في وحدات لا يمكن فصلها.
في التعرف على هذه الوحدات غير المنفصلة ، كشف مندل النقاب عن المكون الأولي للوراثة ، الجين.
بعد سنوات قليلة من حقيقة أن عالم النبات الهولندي هوغو دي فريس أعاد عمل مندل السابق ودمج أفكاره حول الجينات الوراثية مع فرضية تشارلز داروين عن التطور ، والتي نُشرت عندما كان مندل في المدرسة.
اقترح داروين أن كل الأنواع ، على عكس كونها نعمة فورية من الله ، قد تراجعت عن الأنواع السابقة من أشكال الحياة من خلال دورة من التغيير المعتدل والمتسق.
تعمل وراثة مندل على استكمال فرضية داروين بشكل لا تشوبه شائبة. إذا تم تطوير فئات الحيوانات على النحو الذي أوصى به داروين ، فمن الممكن أن ينذر بالخير أن المخلوق ينقل سمات فعلية إلى ذريته من خلال الجينات أو الناقلات التي تحتوي على بيانات وراثية.
دفع دي فريس تكهنات مندل إلى أبعد من ذلك ، موضحًا سبب حدوث التناقضات أو الاختلافات الوراثية على أي حال. وجد أن مثل هذه الاختلافات هي مخالفات غير مخططة للطبيعة ، في الأساس شذوذ في الطبيعة أو طفرات ، كما أسماها.
قام هؤلاء الباحثون الثلاثة بوضعها لتشكيل صورة كاملة لتطور الأنواع. تنتج الطبيعة أنواعًا غير منتظمة في الخصائص التي تنتقل بعد ذلك إلى النسل ، ولا ينجو إلا تلك السلالات التي تصمد أمام اختبار الانتقاء الطبيعي بينما يتم القضاء على الأنواع الأخرى
الحمض النووي هو لبنة بناء الجينات. وعندما تعمل الجينات معًا ، يتم التعبير عن السمات.
تناول اكتشاف الجين استفسارًا مهمًا حول الوراثة في مجموعة سكانية. ومع ذلك ، فقد أثار مخاوف جديدة. عرف العلماء أن الجينات موجودة ، لكنهم لم يعرفوا كيف تبدو الجينات أو كيف تعمل على المستوى البيولوجي.
في الأربعينيات من القرن الماضي ، بدأ علماء الكيمياء الحيوية في التحقيق في عمل الخلايا. تم العثور على العديد من الجزيئات في نواة الحمض النووي للخلية (حمض الديوكسي ريبونوكلييك) والحمض النووي الريبي المرتبط به ارتباطًا وثيقًا (الحمض النووي الريبي). تم تصنيف هذه الجزيئات على أنها أحماض نووية ، لأنها كانت موجودة في نواة الخلية.
يتكون الحمضان من أربعة مكونات تعرف بالقواعد. تشمل قواعد الحمض النووي الأدينين (A) والسيتوزين (C) والجوانين (G) والثايمين (T). قواعد RNA متطابقة ، باستثناء أن RNA يحتوي على uracil (U) بدلاً من الثايمين.
مع اكتشاف الحمض النووي ، كشف العلماء أخيرًا عن اللبنات الأساسية للجينات.
كانت السمات التي لاحظها مندل منذ فترة طويلة تعيش أساسًا على الكائن الحي. العديد من خيوط الحمض النووي. ومن المثير للاهتمام أن الجينات تعمل معًا للتعبير عن سمة داخل الكائن الحي. الخصائص التي يمكن ملاحظتها ، مثل الطول ، ليست نتاج تعبير عن جين واحد ، بل هي نتاج مجموعة متنوعة من الجينات التي تعمل معًا.
يمكنك التفكير في التعبير الجيني على أنه تفاعل البكسل على شاشة هاتفك الذكي. على الرغم من أن كل بكسل منفصل ، إلا أنهما يشكلان صورة كاملة معًا. وبالمثل ، تعمل الجينات بشكل مستقل ؛ ولكن عندما تتحد ، فإنها تنشئ صورة جينية كاملة لخاصية يمكن ملاحظتها في كائن حي.
ومع ذلك ، يمكنك على الفور ربط التعبير الجيني بالخصائص التي يمكن ملاحظتها ، مثل حجم وشكل أنف الشخص ، كعوامل خارجية ، يمكن أن تؤثر على هذه الميزات أيضًا.
أنف الملاكم ، على سبيل المثال ، لا يتشكل فقط على أساس علم الوراثة. في هذا السيناريو ، شكلت المعارك المتعددة مع خصوم أقوياء بنية أنفه. العلاقة بين الجينات والسمات التي يمكن ملاحظتها ليست بهذه البساطة.
هذا الاتصال الضبابي ضروري لدراسة علم الوراثة. كما ستكتشف في الفصل التالي ، غالبًا ما تم تجاهل هذا الارتباط من قبل أولئك الذين يحاولون تقويض سلطة العلم.
تم التلاعب بنتائج الاختبارات الجينية لتبرير عمليات القتل المنهجية من قبل ألمانيا النازية.
بينما قام الباحثون بالتحقيق في طبيعة المادة الجينية ، تمت الدعوة إلى هذه النتائج لتحسين الجنس البشري في فرع من دراسة تسمى علم تحسين النسل.
يعتقد أنصار علم تحسين النسل أنه من خلال البحث ، يمكنهم تنقية الجينات من خلال تمكين الأشخاص ذوي الخصائص المرغوبة من التكاثر ، مع منع أولئك الذين لديهم سمات غير مرغوب فيها من القيام بذلك.
صاغ فرانسيس غالتون ، ابن عم تشارلز داروين ، في عام 1883 مصطلح تحسين النسل. كان يعتقد أن الصفات البشرية مثل الفكر والقوة والمظهر يمكن تحسينها في المجتمع عن طريق التربية الانتقائية.
أدت هذه النظرية إلى أول عملية تعقيم بأمر من المحكمة في ولاية فرجينيا في 19 أكتوبر 1927.
أمرت المحكمة بتعقيم كاري باك لأنها اعتبرت ضعيفة الذهن من قبل المحكمة. استندت جملتها إلى المنطق القائل بأن التعقيم سيمنعها من إنجاب أطفال ضعاف الذهن وبالتالي حماية عامة الناس من العواقب السلبية للصفات الجينية غير المرغوب فيها.
بعد ذلك بوقت قصير ، أخذ قادة ألمانيا النازية هذه الفكرة إلى أقصى الحدود.
كان أحد أهداف أدولف هتلر هو إنشاء جنس كامل وخالٍ من الأخطاء من البشر. استخدمت إدارته الأفكار الكامنة وراء تحسين النسل للتحقق من القضاء على الخصائص التي اعتقد هتلر أنها غير مرغوب فيها. وتم استهداف مجتمعات مثل اليهود والغجر والأشخاص ذوي الإعاقة. وهكذا قام النازيون بتشويه علم الأحياء من أجل تنفيذ سياسة التعقيم الإلزامي. جادل اليهود والغجر بأنها كانت نتيجة لصفات وراثية ، على الرغم من عدم وجود علم يدعم مثل هذا الادعاء بالطبع. بحلول عام 1934 ، تم تعقيم ما يقرب من 5000 بالغ شهريًا.
من هناك ، لم يمض وقت طويل قبل أن يبدأ النازيون الإبادة المنهجية للجماعات غير المرغوب فيها.
بدأوا مع المعوقين. في عام 1939 ، تم قتل غيرهارد كريتشمار ، المولود كفيف وتشوهات جسدية ، بأمر من والديه ، اللذين قررا تحسين مجموعة الجينات الوطنية. كان غيرهارد يبلغ من العمر 11 شهرًا.
بحلول نهاية الحرب ، قُتل حوالي 11 مليون شخص على يد النازيين. لقد كشف هذا النظام للعالم كيف يمكن تحريف التطور. أصبح مجال تحسين النسل من المحرمات وظل كذلك لأجيال.
نواة الخلية مثل مكتبة القروض ، حيث تتبادل معلومات الحمض النووي مع باقي الجسم.
كيف يتصرف الحمض النووي داخل الخلية؟ إحدى العلاقات الرئيسية للحمض النووي هي البروتينات ، حيث تعمل البروتينات كوسطاء ، وتنقل الرسائل المكوكية بين الحمض النووي وبقية أجهزة الجسم.
بادئ ذي بدء ، ما هو البروتين؟ البروتينات هي هياكل كبيرة تتكون من الأحماض الأمينية. نقوم بالعديد من الوظائف في الجسم ، من مساعدة الدورة الهضمية إلى مكافحة الفيروسات الضارة. تقوم جيناتك الموجودة داخل خيوط الحمض النووي بتوجيه الخلايا لإنتاج البروتينات.
تتضمن عملية بناء البروتين عددًا من الخطوات. بادئ ذي بدء ، يقوم الحمض النووي بعمل نسخة مكررة من نفسه داخل نواة الخلية. هذا يسمى نسخة. نسخة DNA هي RNA. إنها ليست نسخة طبق الأصل ، لكنها قريبة جدًا.
ثم ينتقل الحمض النووي الريبي من النواة ، ويتم استخدام معرفته ، أو التسلسل الجيني ، لإنتاج بروتين.
فكر في هذه الدورة حيث يستعير الطلاب نصوصًا قديمة من مكتبة ونسخها لأشخاص آخرين للتعلم منها.
يتم تخزين الحمض النووي ، المخطوطة القديمة دائمًا بأمان داخل نواة الخلية. عندما يطلب الجسم المعلومات التي يحملها الحمض النووي ، يتم نسخ هذه المعلومات على شكل RNA وإخراجها من النواة لترجمتها إلى بروتينات.
تذكر أن الحمض النووي يتكون من أربع قواعد: الأدينين (A) والسيتوزين (C) والجوانين (G) والثايمين (T). تتضمن دورة تكوين البروتين القواعد للعمل في تسلسل. قد توفر قاعدة واحدة معرفة كافية لتوليد البروتين ؛ ومع ذلك ، توفر مجموعة معينة من القواعد وصفة كاملة.
في هذا المعنى ، تعمل القواعد كلغة. ينقل الحرف A القليل من المعنى من تلقاء نفسه ، ولكن عندما يقترن بأحرف أخرى ، يمكن إنشاء مجموعة متنوعة من الكلمات ذات المعاني المختلفة.
تتحكم الجينات في تطور البروتينات ، وتتكاثر لإبقاء الخلايا حية ، وإعادة الاتحاد لتأسيس الحياة.
لذلك ، نحن الآن نعرف كيف يعمل الحمض النووي لبناء البروتينات عن طريق النسخ. يرشد الحمض النووي نفسه أيضًا للتكاثر باستمرار ، لكنه يحتاج إلى دعم للقيام بذلك. إليك كيف تعمل هذه الدورة.
عندما تنقسم الخلية إلى خليتين ، ستحتوي كل خلية مشكلة حديثًا على نفس المادة الجينية مثل الخلية الأصلية. بدون هذه المعرفة ، لن تعرف الخلية كيف تعمل ؛ سيكون مثل ممثل بدون سيناريو ، يتجول بهدوء على خشبة المسرح.
لذلك للتأكد من أن الخلية لديها النص الصحيح ، أن الحمض النووي إما يتكاثر أو ينسخ ، من تلقاء نفسه.
ومع ذلك ، لا يمكن للحمض النووي أن يتكاثر من تلقاء نفسه ، وإذا حدث ، فسوف يفعل ذلك طوال الوقت ، مما يخلق حالة من الفوضى والارتباك في الخلية. وبالتالي ، يتم تنظيم تكاثر الحمض النووي بواسطة إنزيم يسمى DNA بوليميراز. الحمض النووي قادر فقط على إنتاج نسخة مكررة من نفسه في وجود هذا الإنزيم.
يعرف الحمض النووي أيضًا البروتينات التي يجب تصنيعها ومتى يعتمد ذلك على احتياجات الجسم. على سبيل المثال ، عندما تأكل شيئًا حلوًا ، يعمل حمضك النووي على صنع بروتينات تساعدك على امتصاص السكر.
وإذا لم تكن أنشطة الجينات باردة بدرجة كافية ، فيمكن أن يتحد الحمض النووي لإنتاج جينات جديدة تمامًا. بالإضافة إلى ذلك ، فإن عملية إعادة التركيب الجيني هي نقطة انطلاق لتطور الأنواع.
هل يحدث إعادة التركيب ، على سبيل المثال ، عندما يندمج الحيوان المنوي والبويضة ليشكلان جنينًا في النهاية؟
خلال مرحلة التكاثر ، يتم مشاركة المادة الوراثية بين كروموسومات الأم والأب للكائن الحي. بشكل أساسي ، تقوم قطع من جينات الكروموسوم بتبديل الأماكن مع قطع في الأخرى ؛ ويتم إنشاء مجموعة من الجينات المندمجة حديثًا لإنتاج كائن حي جديد.
يخبر الحمض النووي كل خلية في الجسم بما ستكون عليه ومتى تفعل ذلك.
يتكون جسمك من أنواع مختلفة من الخلايا التي تؤدي أدوارًا معينة ، مثل خلايا الجلد وخلايا العضلات وخلايا الكبد وما إلى ذلك. إذن كيف تعرف كل خلية بالضبط المهمة التي من المفترض أن تؤديها؟
من الحمض النووي ، بالطبع! ربما يتمثل أحد أعمال الحمض النووي في إخبار كل خلية بما ستصبح عليه. حول ، كيف تعمل هذه الدورة الرائعة. يبدأ كل كائن حي حياته كخلية واحدة تحتوي على شفرته الجينية بالكامل. عندما تبدأ الخلية الأولى في الانقسام ، يُعلم الحمض النووي كل خلية جديدة بالدور الذي ستلعبه في تكوين كائن حي جديد. تستمر هذه الدورة حيث تنقسم الخلايا وتتمايز مرة أخرى ، لتتولى وظائف جديدة.
لذلك تصبح بعض الخلايا خلايا كبد والبعض الآخر يصبح خلايا جلدية قبل أن يبدأ الجنين في النمو من الكتلة الأولية للخلايا.
ينمو الجنين على ثلاث مراحل. بادئ ذي بدء ، تم إنشاء المحور الرئيسي للجنين ورأسه وذيله. ثم يتم تشغيل جينات محددة تسمى جينات مصمم الخرائط لتشكيل أجزاء من الجسم ، من اليسار إلى اليمين ومن الأمام إلى الخلف. أخيرًا ، يتم تشغيل أو إيقاف جينات معينة لتشكيل أعضاء أو عناصر محددة أخرى خاصة بنوع معين.
بالإضافة إلى إخبار الخلايا بما يجب أن تصبح في الكائن الحي النامي ، يخبر الحمض النووي الخلايا أيضًا متى تقوم بدورها.
في سبعينيات القرن الماضي ، قرر علماء الأحياء في جامعة كامبريدج رسم خريطة لكل خلية في ذكور دودة الأرض جميعها ، 1031. وجد الفريق أنه يمكنهم التنبؤ ليس فقط بالوظيفة التي ستؤديها الخلية ، ولكن بالضبط متى ستؤديها. وجدوا ، على سبيل المثال ، أن الخلية ستنقسم مرة كل 12 ساعة ، وبعد 60 ساعة ستنتقل الخلية إلى الجهاز العصبي للديدان.
كما قام الفريق بملاحظة مذهلة. ووجدوا أن الخلايا المختلفة في الدودة ستختفي أيضًا في بعض الأوقات أثناء تطور الدودة لأن الحمض النووي قال أن الخلية تعرف متى ستموت.
حقق العلماء في السبعينيات خطوات كبيرة في الحمض النووي المؤتلف وتسلسل الجينات.
في السبعينيات ، بدأ علماء الوراثة في البحث عن طرق لمعالجة الحمض النووي. كانوا يعلمون أنه من خلال إعادة التركيب ، يمكن أن يتغير الحمض النووي ولكن العملية الطبيعية نفسها بطيئة وتتطلب أجيالًا متعددة.
لذلك قرر العلماء استكشاف ما إذا كان بإمكانهم تسريع هذه العملية التطورية قليلاً. كان السؤال الذي طرحوه على أنفسهم هو: هل يستطيع العلم إنشاء تركيبات جينية جديدة في المختبر؟
اكتشف عالما الكيمياء الحيوية في جامعة ستانفورد بول بيرج وديفيد جاكسون في عام 1970 أن الإجابة على هذا السؤال كانت ، نعم.
نجح الرجلان في إدخال الجينوم الكامل للفيروس المسمى SV40 ، إلى جانب ثلاثة جينات من بكتيريا E. Coli ، في عاثية لامدا. قاموا بتسمية الحمض النووي المؤتلف لخليقتهم الجديدة. الطريقة التي اخترعوها ستعرف فيما بعد باسم استنساخ الجينات.
من خلال استنساخ الجينات ، ابتكر علماء الكيمياء الحيوية نوعًا جديدًا من الحياة ، نوع غير موجود في العالم الحقيقي.
أثبت بيرج وجاكسون ، من خلال تجربة الاستنساخ التي أجروها ، للجميع أن العلم يمكنه كتابة حمض نووي جديد لإنشاء كائنات حية جديدة. ومع ذلك ، تم طرح سؤال جديد: هل يمكننا أيضًا قراءة تعليمات الحمض النووي؟
نحن نعلم أنه ليس القواعد على الحمض النووي في حد ذاته ولكن الترتيب الذي تظهر به القواعد على خيط الحمض النووي هو الذي يحدد المعلومات الجينية. لقراءة الجين ، إذن ، علينا أن نعرف تسلسله ، والترتيب الدقيق الذي يتم فيه وضع قواعده.
قراءة الجينات هي بالضبط ما يهدف إليه التسلسل الجيني.
كان فريدريك سانجر ، عالم الكيمياء الحيوية في كامبريدج ، أول شخص نجح في تسلسل الجينوم أو مجموعة كاملة من الجينات. في عام 1977 ، قام بتعيين جميع الأزواج الأساسية البالغ عددها 5386 زوجًا من فيروسات Phi X174.
بعد هذا الاكتشاف ، استمرت التسلسلات الجينية في التطور ، وكشفت عن جوانب جديدة للغة الحمض النووي.
وجد العلماء أنه في الحمض النووي للحيوان ، يتم تقسيم سلسلة من أزواج القواعد في كثير من الأحيان عن طريق امتدادات طويلة مما يعرف باسم قواعد الحشو. هذه هي الأسس التي لا يبدو أنها ترمز لأي شيء ولكنها تعمل كفجوة أو توقف بين الجمل الأساسية المفيدة.
سيساعد تسلسل الحمض النووي الأطباء على تحديد بعض الاضطرابات الوراثية ، لكن لا تزال هناك اضطرابات أخرى بعيدة المنال.
لذا يمكننا قراءة الحمض النووي ، ولكن ما الذي تخبرنا به هذه المعلومات الجينية بالضبط؟
الكثير حقا. يمكن أن يساعد تسلسل الحمض النووي في تشخيص بعض الأمراض. من خلال قراءة التفاصيل الجينية للفرد ، يمكننا أن نرى مكان وجود الجينات التي تعمل بشكل سيء. يمكن أن تساعد نقاط المشكلة هذه في تحديد ورسم خرائط إمكانات المرض.
في الستينيات ، على سبيل المثال ، قد يقوم الأطباء بتشخيص ما إذا كان الطفل يعاني من حالة وراثية معينة في الرحم ، أي أثناء الحمل (قبل ولادة الطفل)
على سبيل المثال ، يولد الأفراد المصابون بمتلازمة داون بنسخة إضافية من الكروموسوم 21. نظرًا لأن واصم هذا المرض هو كروموسوم ، فليس من السهل تتبعه أثناء دراسة الخلايا الجنينية.
ومع ذلك ، فإن الأمراض الوراثية الأخرى ليست سهلة التحديد. في بعض الحالات ، لا يكون سبب المرض جينًا واحدًا أو كروموسومًا إضافيًا.
السرطان مرض يصعب اكتشافه من خلال التحليل الجيني. يحدث السرطان بسبب الخلل الوظيفي التراكمي لعشرات الجينات في الخلية. عندما تقوم بتحليل حالتين من سرطان الثدي ، على سبيل المثال ، فقد يكون السبب في كلتا الحالتين طفرات في جينات مختلفة تمامًا. بالنسبة لأمراض مثل السرطان ، يتم تأكيد التشخيص الجيني فقط من خلال مراجعة طبية للجينوم الكامل. لهذا السبب ، من بين أمور أخرى ، بدأ مشروع الجينوم البشري في عام 1990.
كان الهدف من هذا المشروع هو تسلسل الجينوم البشري بأكمله. في الأساس ، رسم خريطة لأكثر من 20000 جين يتكون منها الحمض النووي البشري.
في حين أن علماء الوراثة الأوائل لم يتوقعوا مثل هذا المشروع أبدًا ، فقد تقدمت التطورات التقنية في تسلسل الجينات إلى نقطة في التسعينيات بحيث أصبح مشروعًا كهذا ممكنًا.
وبحلول عام 2000 ، أصدر المشروع المسودة الأولى لجينوم بشري كامل. تم الانتهاء من المشروع في عام 2003 ، مع تعيين كل جينات وقاعدة بيانات متاحة على الإنترنت.
كشف مشروع الجينوم عن أصولنا المشتركة ودحض الحجج الجينية العنصرية.
لدينا الآن الوصول إلى خريطة كاملة للجينوم البشري. لكن ما الذي يمكن أن تخبرنا به هذه الأنواع من التفاصيل؟
بادئ ذي بدء ، أظهر لنا الجينوم البشري الأصول المشتركة لجنسنا البشري.
مع الانتهاء بنجاح من مشروع الجينوم البشري ، تم فتح أبواب جديدة في مجال العلوم الوراثية. يمكن للعلماء الآن التحقيق في كل جين بشري ، ومن خلال مقارنة جينومات الأشخاص من جميع أنحاء العالم ، يتتبعون أصول الأنواع.
ولكن كيف يؤدي شفرتنا الجينية إلى حيث أتينا؟
يشترك شخصان مرتبطان ارتباطًا وثيقًا بالكثير من التجانس في جينوماتهما. على العكس من ذلك ، غالبًا ما يكون للأفراد ذوي القرابة البعيدة اختلافات ، ولكن ليس كثيرًا. من هذا المبدأ البسيط ، قام العلماء بقياس الدرجة التي يرتبط بها الناس من الجانبين المتعارضين من العالم. من خلال القيام بذلك ، وجد الباحثون أن أقدم السكان هم قبائل سان في جنوب إفريقيا وناميبيا وبوتسوانا ، ومبوتي الأقزام في غابة إيتوري الكونغولية.
حتى أن العلماء تتبعوا أسلافًا بشرية لامرأة واحدة من المحتمل أن تشبه قبائل مبوتي الأقزام في غابة إيتوري الكونغولية. الأهم من ذلك ، أظهر هذا البحث أيضًا أن النظريات الجينية العرقية ليس لها أساس في الحقيقة العلمية.
يعتقد الكثير من الناس أن الأجناس الأخرى أدنى وراثيًا مقارنة بالآخرين. ومع ذلك ، فإن التاريخ البشري هو ببساطة أصغر من أن يكون مثل هذا الادعاء صحيحًا.
أظهرت الأبحاث أنه منذ أقل من 100000 عام ، كان جميع البشر موجودين في القارة الأفريقية. ثم انتقل هؤلاء الناس ، وأصبح بعض الناس في نهاية المطاف أوروبيين بيض.
لذلك إذا ادعى أي شخص أن أوروبيًا ولد بطريقة أذكى من الأفريقي ، فمن الواضح أن هذا ليس صحيحًا. سيستغرق حدوث هذا التباين الجيني ملايين السنين ؛ والأكثر من ذلك ، يوجد حوالي 85 إلى 95 بالمائة من التباين الجيني للجنس البشري داخل المجموعات العرقية.
رجل من ناميبيا ورجل من غانا متميزان بالفعل وراثيًا لدرجة أنه ليس من المنطقي وضع هذين الشخصين في نفس المجموعة العرقية!
يمكن أن تؤثر الجينات على جنس الشخص ، ولكن ليس بالضرورة على هوية الشخص.
هناك العديد من الطرق التي يمكنك من خلالها تحديد هويتك كفرد ، مثل ما يتعلق بالجنسية أو الدين أو الطبقة.
ومع ذلك ، على الرغم من تغيير الأعراف الجنسانية ، لا يزال غالبية الناس يعتبرون ذكرًا أو أنثى. هذا التمييز يتأثر بعلم الوراثة على وجه التحديد ، بجين واحد على وجه الخصوص.
جنسك ، بغض النظر عما إذا كنت مولودًا بيولوجيًا ذكرًا أم أنثى ، يتحكم فيه زوجك الكروموسوم الثالث والعشرون.
بالنسبة للإناث ، يتطابق الكروموسومان تمامًا ويطلق عليهما XX. ومع ذلك ، بالنسبة للذكور ، يتم تقصير أحد الكروموسومات ، ونطلق على الزوج ، XY
ومع ذلك ، فقد تم تضييق تحديد الجنس إلى جين واحد يسمى جين SRY. اكتشف بيتر جودفيلو هذه العلامة في عام 1989. ببساطة ، إذا كان لديك جين SRY نشط ، فمن المرجح أن تولد ذكرًا تشريحيًا.
ومع ذلك ، فإن تحديد الهوية الجنسية مسألة مختلفة. في الواقع ، يعرّف العديد من الناس أنفسهم بأنهم في مكان ما بين الجنسين المعياريين ؛ بعض الهوية كلاهما ، وبعض الهوية كلاهما.
وبهذه الطريقة ، فإن الهوية الجنسية ليست ثنائية وهذا يعطي معنى وراثيًا مثاليًا.
على سبيل المثال ، إذا تم تشغيل جين SRY الخاص بك ، فستولد ذكرًا تشريحيًا ، لكن جين SRY لا يؤثر على هويتك الجنسية بأي طريقة مباشرة. بدلاً من ذلك ، يعمل جين SRY على عشرات الجينات الثانوية التي تستجيب للمدخلات البيئية وتعمل في النهاية على تحديد هويتك الجنسية. نظرًا لأن هذه العوامل الجينية مختلفة تمامًا ، فلا عجب أن يكون لدى الناس مجموعة من الهويات الجنسية.
لقد ولدنا بميول وراثية ، ولكن هناك حاجة إلى إشارات بيئية لتحويلها إلى سمات.
إنه سؤال قديم: ما الذي يصنع الإنسان أو علم الوراثة أو البيئة؟
إن النقاش حول الطبيعة مقابل التنشئة أكثر تعقيدًا قليلاً مما قد يعترف به المؤيدون على أي من الجانبين. خلاصة القول هي أن الناس يولدون بخصائص وليس سمات وهذا فقط عندما تتفاعل هذه الأنماط مع البيئة تصبح سمات ظاهرة.
في دراسة أجريت عام 1979 ، درس العالم السلوكي توماس بوشار توائم متطابقة انفصلا عند الولادة ونشأوا في بيئات مختلفة جذريًا.
أظهرت التجربة أن التوائم التي نشأت في بيئات مختلفة تظهر نفس السمات السلوكية ، في حين أن سلوكهم الدقيق يختلف اختلافًا جوهريًا. في حالة معينة ، ولد توأم شاب نازي بينما كان شقيقه يقضي الصيف في كيبوتس. دافع التوأم عن قيمهما بصرامة وقوة ، على الرغم من تضارب أنظمة المعتقدات.
على غرار الطريقة التي تحتاج بها الأنماط للتواصل مع البيئة من أجل أن تصبح قابلة للقياس ، لا يمكن للشخص المعرض للعنف أن يتصرف بعدوانية إلا عند تعرضه للعنف ، على سبيل المثال في المنزل.
لكن البيئة تفعل أكثر من ترسيخ الأنماط. هذا يحفر بشكل دائم في حمضنا النووي ، وهو محور مجال يسمى علم التخلق.
عندما يتم تشغيل الجين أو تعطيله ، مثل حدث صادم أو رائحة آسرة ، فإن جزيئات صغيرة تسمى علامات الميثيل تربط نفسها بجين. تعمل هذه العلامات مثل التعليقات التوضيحية للخلايا. عندما تتراكم العلامات بمرور الوقت ، فإنها تبدأ في التأثير على وظائف الخلية.
في تجربة عام 2006 ، أزال عالم أحياء الخلايا الجذعية شينيا ياماناكا العلامات اللاجينية الموجودة على خلايا جلد الفأر. ساهمت العملية في تحول خلايا الجلد إلى خلايا جذعية. على نحو فعال ، أرسل ياماناكا الخلايا إلى الوراء في الوقت المناسب.
العلاج الجيني والتلاعب الجيني لهما مجموعة متنوعة من التطبيقات الصحية المواتية.
إذن ، كيف يستخدم العلماء الخبرة الجينية المتقدمة لتحسين حياة الإنسان؟
أحد المجالات الواعدة هو إيجاد طرق لعلاج الأمراض من خلال العلاج الجيني. في الأساس ، يستكشف العلماء طرقًا لإدخال الجينات في مريض لتخفيف أعراض المرض.
على سبيل المثال ، يحدث نقص OTC بسبب إنزيم يعمل بشكل غير كافٍ يسمى أورنيثين ترانسكارباميلاز (OTC). يمكن أن يؤدي هذا النقص إلى مستويات مفرطة من الأمونيا في الدم ، مما يضع الشخص في غيبوبة.
يمكن للمسعفين الآن إدخال نسخة صحية من الجين المعطل الذي يعمل على إنتاج OTC في المريض الذي يعالج المرض بشكل فعال.
من الناحية المفاهيمية ، كان العلاج الجيني يمارس بالفعل في الثمانينيات. كانت الفكرة هي استخدام جينات تهريب الفيروس في مضيف حي. يمكن وضع الجين المستهدف في الفيروس ، ومن ثم يمكن حقن الفيروس في المضيف ، حيث يمكنه دخول الخلايا وتكرار الجين الذي جلبه هناك.
من الخطورة للغاية حقن الفيروس في الإنسان. نظرًا لأن الفيروسات يمكن أن تكون قاتلة ، فإن السعي وراء سلامة المريض لا يزال يمثل تحديًا كبيرًا في استكشاف طرق العلاج الجيني.
لكن العلاج الجيني ليس الطريقة الوحيدة الواعدة في علم الوراثة المتقدم. الخلايا الجذعية غنية أيضًا بالإمكانيات الجينية. يمكن لهذه الخلايا المذهلة أن تتجدد أو تتحول إلى أي نوع آخر من الخلايا في الجسم. يمكن للعلماء حتى استخدام الخلايا الجذعية لمعالجة الجينات لبناء كائن حي من نقطة الصفر.
تتضمن العملية استخراج الخلايا الجذعية من كائن حي ، وعزل الخلايا من الحمض النووي ، ثم هندسة الجينات. مع هذا ، سيطور العلماء حيوانات معدلة وراثيًا.
على سبيل المثال ، أنتج العلماء فأرًا يتوهج تحت الضوء الأزرق. أزالوا الخلايا الجذعية من الفأر وأدخلوا جين قنديل البحر في الخلايا. ثم تم دمج الخلايا الجذعية مع الخلايا الجنينية وزرعها في رحم أنثى الفأر. أنجب الفأر فأراً صغيراً قزحي الألوان.
يبدو أن التلاعب الجيني لا حدود له ، من علاج الأمراض المتقدمة إلى تطور الحياة نفسها.
القوة الهائلة تأتي بوعي كبير. كيف يشكل التطور مسار البشرية؟
سيجعل التقدم الجيني من الممكن اكتشاف المزيد من الأمراض. بالإضافة إلى ذلك ، مع تقدم تسلسل الجينوم ، يمكن حتى أن تصبح الاضطرابات الأكثر تعقيدًا قابلة للتشخيص وحتى قابلة للشفاء.
الفصام هو أحد المرشحين. يصعب تشخيص هذا المرض العقلي ، الذي يسمع فيه الناس أصواتًا داخلية. تم إرجاع الأصل إلى سلسلة من الجينات الموزعة في جميع أنحاء الجينوم. ومع ذلك ، مع تحسن تقنيات التسلسل ، من المحتمل أن يتمكن الأطباء من تشخيص مرض انفصام الشخصية في الرحم.
بينما يكتشف البحث المزيد والمزيد من الطرق لتشخيص الأمراض الوراثية ، نحتاج إلى تعلم كيفية الاستجابة لهذه التشخيصات بسبب الأمور الأخلاقية.
كثير من الناس الذين يعانون من اضطرابات عقلية لا يزالون مبدعين بشكل لا يصدق. بالإضافة إلى ذلك ، غالبًا ما ترتبط هاتان السمتان ارتباطًا وثيقًا. فكر في أمثال الرسام فنسنت فان جوخ ، والملحن وولفجانج أماديوس موزارت ، أو المؤلفة فيرجينيا وولف ، وجميعهم ظهرت عليهم أعراض مرض عقلي.
لذا فإن السؤال الذي يطرح نفسه: هل يقوم أحد الوالدين بإجهاض الجنين؟ هل من الممكن أن ينمو اضطراب عقلي إذا كان من المحتمل أن يعيش هذا الشخص المستقبلي حياة ملهمة وخلاقة؟
أم أنه من المناسب طرح هذا السؤال؟ هل هذا سؤال عن قيمة الحياة الجينية المحتملة؟ اللياقة ، مثل علماء تحسين النسل في ألمانيا النازية.
وماذا عن خلق الحياة؟ لم تعد هذه مجرد مادة تخيلية لمؤامرات الخيال العلمي ، حيث أن العلماء الآن في طريقهم إلى خلق الإنسان الأول المتحول.
العملية سهلة. أولاً ، يتم تصنيع الخلايا الجذعية البشرية. يتم بعد ذلك تعديل هذه الخلايا وراثيًا قبل أن تتحول إلى خلايا منوية وبويضات. تُستخدم هذه الخلايا لتكوين جنين بشري عن طريق الإخصاب في المختبر أو التكاثر في أنبوب اختبار.
يمكن أن تكون النتيجة خلق إنسان محصن ضد جميع أمراض الدم المستقرة أو ربما شيء لا يمكن تصديقه.
الملخص النهائي
من أصوله المتواضعة ، أثر مجال علم الوراثة على علم الطب وعلم الأحياء ، مما سمح للباحثين بإحداث قفزات ملحوظة في مساعيهم. لكن في نهاية المطاف ، أثرت الوراثة دائمًا على الطريقة التي نرى بها أنفسنا. تبدو حدود الاكتشاف الجيني بلا حدود ومن الواضح أن فهم الجين هو السر لفتح المفتاح نحو فهم الحياة.

اترك تعليقًا

إملأ الحقول أدناه بالمعلومات المناسبة أو إضغط على إحدى الأيقونات لتسجيل الدخول:

شعار ووردبريس.كوم

أنت تعلق بإستخدام حساب WordPress.com. تسجيل خروج   /  تغيير )

Google photo

أنت تعلق بإستخدام حساب Google. تسجيل خروج   /  تغيير )

صورة تويتر

أنت تعلق بإستخدام حساب Twitter. تسجيل خروج   /  تغيير )

Facebook photo

أنت تعلق بإستخدام حساب Facebook. تسجيل خروج   /  تغيير )

Connecting to %s