العلوم الحياتية

الجين والأليل

الجين والأليل

الفرق بين الجين والأليل:

الجين هو وحدة للمعلومات الوراثية، باستثناء بعض الفيروسات، حيث تتكون الجينات من الحمض النووي وهو جزيء معقد يقوم بترميز المعلومات الجينية لنقل السمات الموروثة، أما الأليلات هي أيضًا تسلسلات وراثي، وهي أيضًا ترميز لنقل السمات لكن  الفرق بين الجين والأليل هو أن الأليل هو شكل مختلف من الجين، بحيث أن كل جين يقيم في مكان معين (موقع على كروموسوم) في نسختين إذ نسخة واحدة من الجين موروث من كل والد، ومع ذلك ليست بالضرورة هي نفسها، وعندما تختلف نسخ الجين عن بعضها البعض تُعرف باسم الأليلات، وقد يحتوي جين معين على عدة أليلات مختلفة على الرغم من وجود أليلين فقط في موضع الجين في أي فرد.

يمكن أن تؤدي الأليلات أحيانًا إلى أنماط ظاهرية مختلفة (سمات يمكن ملاحظتها) إذ مع وجود أليلات معينة سائدة (تتغلب على سمات الأليلات الأخرى)، وفي بعض الحالات تعمل الأليلات المتعددة بطريقة سائدة، ومثال على هذا الأخير هو نظام فصيلة الدم ABO البشري، حيث يكون لدى الأشخاص الذين لديهم فصيلة دم AB أليل واحد لـ A وآخر لـ B (الأشخاص الذين ليس لديهم أليل من النوع O)، ومثال على التعبير الأليل السائد هو لون الزهرة في نباتات البازلاء، يحتوي النبات الذي يحتوي على أزهار أرجوانية في الواقع على نمط وراثي (مكياج وراثي) يتكون من جين له سائد P وأليل متنحي p.

توريث الجينات والأليلات:

الجينات والأليلات ضرورية لعلم الوراثة الأساسي، نقارن الجينات والأليلات ونقدم تعريفات وأمثلة بسيطة لكليهما،
الجينات هي أقسام من الحمض النووي تحدد سمات أو خصائص معينة وتقوم الجينات بترميز البروتينات التي تؤثر على أشياء مثل الجهاز المناعي وتصبغ الجلد وإنتاج الهرمونات ولون العين، ويتم توريث الجينات من والدي الأبناء وهم مسؤولون عن انتقال الميزات من جيل إلى جيل، كما يتكون التركيب الجيني للكائن الحي من مجموعته الكاملة من الجينات ولكل إنسان نمط وراثي فريد، وهو ما يفسر التنوع الهائل في المظهر البشري وعلم الأحياء.

يتكون الليل عندما تتحور الجينات ويمكن أن تتخذ أشكالًا متعددة مع اختلاف طفيف في كل شكل في تسلسل الحمض النووي الأساسي، ولا تزال هذه المتغيرات الجينية ترمز لنفس الصفة (أي لون الشعر)، لكنها تختلف في كيفية التعبير عن السمة (أي الشعر البني مقابل الأشقر)، وتسمى الإصدارات المختلفة من نفس الجين الأليلات.

يمكن أن تحتوي الجينات على أليلين محتملين أو أكثر، والبشر الأفراد لديهم أليلين أو نسختين من كل جين، ونظرًا لأن البشر لديهم نوعان مختلفان من الجينات لكل جين فإننا نُعرف باسم الكائنات ثنائية الصبغيات، وكلما زاد عدد الأليلات المحتملة زاد التنوع في سمة وراثية معينة، وهناك عدد لا يُصدق من الجينات والأشكال الجينية الكامنة وراء التنوع الجيني البشري، وهي السبب في عدم وجود شخصين متشابهين تمامًا.

مثال لون العين في نموذج مبسط، نفترض أن هناك جينًا واحدًا فقط يقوم بترميز لون العين (على الرغم من وجود جينات متعددة تشارك في معظم السمات الجسدية)، حيث يتم ترميز كل من العيون الزرقاء والخضراء والبنية والعسلي بواسطة أليلات فريدة من الجين المذكور ويحدد زوج الأليلات الموجود على كروموسومات الفرد لون العين الذي سيتم التعبير عنه.

عندما يتكاثر البشر يتلقى الطفل 23 كروموسومًا (خيوط طويلة من الحمض النووي) من كل والد، ويحتوي كل زوج كروموسوم متطابق على نفس مجموعة الجينات مع وجود جينات فريدة تقع في أماكن معينة تُعرف باسم موضع الجين، ويعني هذا الميراث أن الأفراد لديهم نسختان من الجينات لسمة معينة واحدة موروثة من أمهم والأخرى من والدهم، تُعرف هذه باسم الأليلات الأم والأليلات الأبوية، حيث إن كيفية تفاعل هذه الأليلات هي المسؤولة عن الخصائص الفريدة.

الجينات السائدة والمتنحية:

يُعرف مجموع الجينات المشفرة على كروموسومات الإنسان البالغ عددها 46 بنمطها الجيني، ولكن لن يتم التعبير عن جميع الاختلافات الجينية على سبيل المثال، قد يكون لديك أليل للعيون البنية والآخر للعيون الزرقاء، ولكن لن يكون لديك بالتالي عين زرقاء وأخرى بنية، إذ لا يعرض الأفراد الخصائص المشفرة على كل زوج متطابق من الجينات، وبدلاً من ذلك ينتج عن الجينات التي يتم التعبير عنها النمط الظاهري، وهو كيفية التعبير عن الجينات بخصائص يمكن ملاحظتها.

حيث يعرف الجسم الأليلات ويعبر عنها تبعا إلى خصائص الأليلات المقترنة، فكل فرد لديه نسختان أو أليلات أو جين واحد، وعندما تكون الأليلات هي نفسها فإنها تُعرف باسم متماثلة الزيجوت، وعندما تكون مختلفة فإنها تسمى متغايرة الزيجوت، حيث يرمز الزيجوت المتماثل لنفس الصفة على سبيل المثال العيون الزرقاء، إذا كان لدى الفرد أليلين للعين الزرقاء فستكون عيونه زرقاء، ولكن إذا كان لديه أليل واحد للعيون الزرقاء والآخر للعيون البنية فسيتم تحديد لون العين من خلال الأليل المهيمن.

متغاير الزيجوت هي حالة وراثة أشكال مختلفة من جين معين من كل واحد من والدين البيولوجيين، وتعني الأشكال المختلفة عمومًا أن هناك أجزاء مختلفة من الجين يختلف فيها التسلسل، وقد تكون أجزاء غير مهمة من الجين أو قد تكون في الواقع أجزاء مهمة جدًا من الجين، كلمة “متغاير الزيجوت” تعني ببساطة أن والدة الفرد البيولوجية ووالده البيولوجي عندما ساهموا بنسخهم من جين معين للفرد فعلوا ذلك بطريقة تجعل تسلسل الحمض النووي مختلفًا قليلاً.

يمكن أن يكون مختلفًا عند نقطة واحدة في الجين أو يمكن أن يكون مختلفًا في العشرات والعشرات من النقاط المختلفة في الجين، الآن يقف النمط الجيني متغاير الزيجوت على النقيض من النمط الجيني متماثل الزيجوت، وفي حالة النمط الجيني متماثل اللواقح فإننا نتحدث عن حالة حصل الفرد فيها على أشكال متطابقة من جين معين من كل والد بيولوجي، أي إذا قرأنا على طول تسلسل الحمض النووي الذي أعطته إياه أمه، وتسلسل الحمض النووي الذي أعطاه إياه أبيه فسنجد بالتأكيد بشكل إيجابي عدم وجود اختلافات في هذا الجين أو في منطقة الجين التي نهتم بها، “متغاير الزيجوت” بمعنى مختلف و”متماثل الزيجوت” يعني نفسه.

الأليل السائد هو الذي يحدد دائمًا النمط الظاهري عند وجوده، ومن ناحية أخرى الأليل المتنحي هو الأليل الذي لا يتم التعبير عنه عندما يكون أليله المزدوج هو السائد، مع لون العين يكون أليل العين البني هو المسيطر على أليل العين الزرقاء، وهذا يعني أن الطفل الذي لديه أليل أزرق من أمه وأليل بني من والده سينتهي به الأمر بعيون بنية، لكن الطفل الذي لديه أليلين أزرق سيعرض النمط الظاهري للعين الزرقاء.

السابق
ما هو الجين المتنحي؟
التالي
الاختلالات الكروموسومية