ما هي الجينات غير المندلية
الأنماط الوراثية غير المندلية هي أساسا أنماط وراثية لا تتبع قوانين الوراثة المندلية، وتشمل هذه القوانين ما يلي
- الأب الذي يحمل أليلين لجين، يمكنه فقط نقل أحد الأليلين أو كلاهما إلى كل من سلالاته الوراثية – قانون مندل الأول (قانون الفصل).
- قانون مندل الثاني (قانون التشكيلة المستقلة) يتم توريث صفتين أو أكثر بشكل منفصل عن بعضهما البعض، ولا تحدث دائما معا.
- قانون مندل الثالث (قانون الهيمنة) – الأليل السائد يتحكم في الأليل المتنحي ويخفيه، والطريقة الوحيدة لرؤية الأليلات المتنحية هي إذا كان الفرد لديه نسختين من الأليل المتنحي.
وهذه هي القواعد الأساسية لعلم الوراثة المندلية، ولكن عندما بدأ العلماء في استكشاف المزيد والمزيد من تقاطعات الاختبار، وجدوا الكثير من السمات التي لا تتوافق بشكل جيد مع ما تنبأت به هذه القوانين، حيث أظهرت بعض السمات نوعا من الاختلاط، حيث لم يكن لنسل الكائنات الحية ذات السمتين المختلفتين شكل واحد أو آخر من الوالدين – كان لديهم شيء ما في المنتصف نوعا ما – هذا يعني أن بعض الأليلات ليست مهيمنة على الأليلات الأخرى، أخيرا، قد تكون أنماط الوراثة غير المندلية ناجمة عن أخطاء في التكاث.
كيف تعمل الجينات غير المندلية
عندما اكتشف العلماء أساسيات علم الوراثة من عمل جريجور مندل، تم استقبال اكتشافه بترحيب كبير لأنه لأول مرة يمكن للعلماء توقع وتفسير بشكل موثوق ما يحدث عندما يتم تربية كائنين لهما سمات معروفة لإنتاج ذرية.
جرت الأمور على ما يرام حتى لوحظ من قبل العلماء حدوث شيء مختلف – لم تخرج كل السمات التي توقعوها في ما هي أنواع علم الوراثة غير المندلية
هل تعلم أن الكروموسومات الجنسية الخاصة بك تحدد إذا كنت ذكرا أم أنثى؟ يمتلك كل شخص اثنين من الكروموسومات الجنسية، وتحدد جنسك عن طريق إحدى هذه الكروموسومات. الإناث لديهن نسختان من كروموسوم X (XX)، بينما الذكور لديهم نسخة واحدة من كروموسوم X ونسخة واحدة من كروموسوم Y (XY). بسبب وجود كروموسوم X واحد فقط لدى الذكور، فإن أي جينات موجودة عليه ستكون موجودة، حيث لا يوجد نسخة احتياطية من الجين على كروموسوم X آخر لإخفائه إذا كان متنحياً، على عكس الإناث اللواتي يمتلكن نسختين من كروموسوم X. وبالإضافة إلى ذلك، يمتلك الذكور كروموسوم Y الخاص بهم والذي لا يوجد لدى الإناث. بعض الأمراض الوراثية الشائعة المرتبطة بالجنس لدى الرجال تشمل أمورا مثل الصلع الذكوري وعمى الألوان الأحمر والأخضر. هذه الاضطرابات موجودة على كروموسوم X ولا يمكن أن تنتقل إلى الذكور إلا من خلال أمهاتهم. في هذه الحالة، يكون الأم حاملة للسمة المرتبطة بالجنس ولا تعاني من الأمراض لأن كروموسومها X الطبيعي الآخر يخفيها. نصف أطفالها سيحصلون على الكروموسوم الطبيعي ويكونون بصحة جيدة تماما، بينما النصف الآخر سيصابون بالكروموسوم المصاب. ومن ثم، لا يمكن معرفة ما إذا كان أطفالها الذين يحملون الأليل المصاب قد أصيبوا بالمرض فعليا أم لا. القرار الآن يكون في يد الأب: إذا قام بنقل الكروموسوم X، فسيكون الطفل ابنا وسيكون آمنا، على الرغم من أنه لا يزال بإمكانه نقل المرض إلى أي من الأبناء. إذا مر الأب على كروموسوم Y، فسيكون الطفل ابنًا وله فرصة 50/50 للإصابة بالمرض، لأنه لا يمتلك كروموسوم X احتياطيًا. عندما تكون الأليلات الخاصة بسمة معينة هي السائدة، يتم التعبير عن كلاهما بالتساوي بدلاً من الأليل السائد الذي يتحكم بشكل كامل في الأليل المتنحي، وهذا يعني أن عندما يكون لدى الكائن الحي أليلين مختلفين (أي متغاير الزيجوت)، فإنه سيعبر عن كليهما في نفس الوقت. مثال جيد على ذلك هو نظام فصائل الدم، وأهم فصيلة دم هي نظام ABO، فإذا تم نقل دم غير متوافق مع فصيلة الدم الصحيحة، فقد تتعرض لرد فعل تحسسي شديد وتكون في خطر الوفاة مع وجود الأليلات السائدة، يتم التعبير عن كلتا الصفتين في نفس الوقت، وفي حالة عدم السيادة الكاملة، يحدث الأمر نفسه ولكن تمزج الصفات معًا تمامًا كطلاء مختلط، بدلاً من أن تحدث في بقع منفصلة مثل الأزهار المرقطة. تتحكم العديد من الجينات في بعض السمات، مثلما يقدر العلماء أن طول الإنسان يتحكم فيه أكثر من 400 جين مختلف، ويعود السبب في ذلك إلى أن الطول ليس سمة من السمات الأساسية، فنحن كمخلوقات معقدة نتأثر بعدة جينات لتحديد هذه السمة. هناك الكثير من الأشياء التي يجب أن تحدث لجعل الناس طوال القامة. يجب أن تنمو الأوعية الدموية والعضلات والأعصاب والعظام وتتمدد. يجب إنتاج المزيد من الدم لاستيعاب الأنسجة الزائدة. يحتاج الدماغ إلى إرسال هرمونات لتنسيق كل شيء، وما إلى ذلك. وهي مهمة كبيرة ولا عجب أن هناك الكثير من الجينات التي تلعب دورا في كل ذلك. كما يتم التحكم في العديد من السمات البشرية الأخرى من خلال الوراثة متعددة الجينات، مثل معدل الذكاء ولون الجلد ولون العين وما إلى ذلك. إذا كانت الأمثلة المذكورة أعلاه تتعارض بشكل مباشر مع قانون الهيمنة، فإن الارتباط الجيني يتعارض بشكل مباشر مع قانون التشكيلة المستقلة، عندما بدأ مندل تجاربه في البازلاء، كان يبحث في السمات التي تصادف وجودها في كروموسومات مختلفة، وهكذا، عندما نظر إلى سمتين، ورثتا بشكل منفصل لأنهما كانا على كروموسومات مختلفة. تم إجراء العديد من التجارب على الارتباط الجيني في ذباب الفاكهة، فمثلا، يتم توريث بعض تركيبات شكل الجناح ولون الجسم معا، وعادة ما تكون لذبابة الفاكهة ذات الجسم البني أجنحة طبيعية، في حين أن ذبابة الفاكهة ذات الجسم الأسود من المرجح أن تكون لها أجنحة صغيرة. يمكن لبعض أنواع البكتيريا أن تمرر موادها الجينية مباشرة إلى جيرانها، وهو أمر غريب ولكن صحيح، حيث لا يحتاج بعض الكائنات الحية إلى التكاثر لنقل موادها الجينية. من الواضح أن هذا يجعل من الصعب للغاية التنبؤ بعلم الوراثة لبعض البكتيريا، لأنها تستطيع فعل ما تريد باستخدام مادتها الوراثية، إنه أيضًا أحد الأسباب التي تجعل البكتيريا تتطور بسرعة كبيرة، فبدلاً من انتظار جيل جديد بالكامل، يمكن للبكتيريا أن تمرر كروموسوماتها إلى رفاقها على الفور وتتطور في غضون جيل واحد. يعيش حمض النووي الخاص بك داخل نواة خلاياك، ولكن هل تعلم أن لديك حمض نووي آخر خارج نواتك، ويعيش داخل ميتوكوندرياك الخاصة بك، ويسمى حمض نووي الميتوكوندريا، حتى النباتات لديها نسختها الخاصة التي تعيش داخل البلاستيدات الخضراء الخاصة بها. بسبب احتوائها على حمضها النووي الخاص وقدرتها على التكاثر ذاتيا داخل كل خلية، يعتقد أن الميتوكوندريا والبلاستيدات الخضراء هما بكتيريا قديمة تطورت في نهاية المطاف لتعيش داخل خلايانا وتوفر لنا الطاقة. يمكن أن ينتقل حمض الدي إن إي للميتوكوندريا من الأم إلى نسلها، لأن الميتوكوندريا في خلايا الحيوانات المنوية لا تدخل البويضة. وبالتالي، فإن جميع حمض الدي إن إي للميتوكوندريا في جسمك، سواء كنت ذكرا أو أنثى، مشتق من والدتك. كما رأينا هنا، يمكن أن تكون بعض حالات الوراثة الجينية أكثر تعقيدا بكثير من الوراثة المندلية البسيطة، على الرغم من الاختلاف بين الوراثة المندلية وغير المندلية، إلا أن كلا الأنواع يحملان نفس الأهمية في كشف القرائن المخفية في حمضنا النووي. نظرا لتعقيد أنماط الوراثة غير المندلية للغاية، فإن هناك فرصة كبيرة للعلماء الوراثيين الجدد في هذا المجال.
أهمية دراسة علم الوراثة غير المندلي