الكروموسومات: وحدات الوراثة
مقدمة
الكروموسومات هي وحدات الوراثة التي تحمل المعلومات الجينية للكائنات الحية. وهي هياكل خيطية طويلة مصنوعة من الحمض النووي (DNA) والبروتينات. تحتوي الكروموسومات على آلاف الجينات التي تحدد الصفات والخصائص الوراثية للكائن الحي.
مكونات الكروموسوم
*
الحمض النووي (DNA)
الحمض النووي هو جزيء طويل ذو هيكل حلزوني مزدوج، يحمل الشفرة الجينية للكائن الحي. يتكون الحمض النووي من أربع وحدات أساسية تسمى النيوكليوتيدات: الأدينين (A)، السيتوزين (C)، الجوانين (G)، والثيمين (T).
*
البروتينات
البروتينات هي جزيئات معقدة تعمل كدعامة هيكلية للكروموسوم وتحمي الحمض النووي من التلف. وهي أيضًا ضرورية للتضاعف والتعبير الجيني.
*
السنترومير
السنترومير هو منطقة متخصصة في الكروموسوم حيث تتعلق الألياف المغزلية أثناء الانقسام الخلوي. وهي تضمن توزيع الكروموسومات بالتساوي بين الخلايا الوليدة.
{
|}
*
التيلومير
التيلوميرات هي تسلسلات متكررة من النيوكليوتيدات الموجودة في نهاية الكروموسومات. وهي تعمل كغطاء واقٍ يحمي الحمض النووي من التلف واالاندماج مع الكروموسومات الأخرى.
أنواع الكروموسومات
{
|}
توجد نوعان رئيسيان من الكروموسومات: الكروموسومات الجنسية والصومية.
*
الكروموسومات الجنسية
{
|}
تحدد الكروموسومات الجنسية، X وY، جنس الكائن الحي. يوجد لدى الإناث كروموسومان X، بينما يوجد لدى الذكور كروموسوم X وكروموسوم Y.
*
الكروموسومات الصومية
{
|}
الكروموسومات الصومية هي جميع الكروموسومات الأخرى التي لا تحدد الجنس. يوجد لدى البشر 22 زوجًا من الكروموسومات الصومية، أي ما مجموعه 44 كروموسومًا صومية.
تضاعف الكروموسومات
قبل الانقسام الخلوي، تتضاعف الكروموسومات من أجل ضمان وجود نسخة من كل كروموسوم في كل خلية وليدة. وتحدث عملية التضاعف هذه أثناء مرحلة S من دورة الخلية.
التعبير الجيني
يتم التعبير عن الجينات الموجودة على الكروموسومات من خلال عملية تسمى التعبير الجيني. حيث يتم نسخ الحمض النووي الجين إلى جزيء من حمض الريبوزي منقوص الأكسجين (mRNA)، والذي يتم نقله إلى الريبوسومات، حيث يتم ترجمته إلى بروتين.
الاختلافات الكروموسومية
{
|}
يمكن أن تحدث الاختلافات في عدد أو بنية الكروموسومات، مما يؤدي إلى اضطرابات جينية. وتشمل بعض الاختلافات الكروموسومية الشائعة:
*
الاضطرابات العددية
تحدث الاضطرابات العددية عندما يكون لدى الكائن الحي عدد غير طبيعي من الكروموسومات. على سبيل المثال، متلازمة داون ناتجة عن وجود نسخة إضافية من الكروموسوم 21.
*
الاضطرابات الهيكلية
تحدث الاضطرابات الهيكلية عندما يكون هناك تغييرات في بنية الكروموسوم. على سبيل المثال، الانقطاع هو كسر في الكروموسوم يؤدي إلى فقدان المادة الجينية.
تطبيقات الكروموسومات
تستخدم دراسة الكروموسومات في مجموعة متنوعة من التطبيقات، بما في ذلك:
*
تشخيص الأمراض الوراثية
يمكن استخدام تحليل الكروموسومات لتشخيص الأمراض الوراثية التي تسببها الاختلافات في عدد أو بنية الكروموسومات.
*
دراسات القرابة
يمكن استخدام تحليل الكروموسومات لتحديد العلاقات بين الأفراد من خلال مقارنة ملفاتهم الكروموسومية.
*
البحث الجيني
يتم استخدام الكروموسومات في البحث الجيني لدراسة بنية ووظيفة الجينوم البشري.
خاتمة
الكروموسومات هي وحدات الوراثة التي تحتوي على الشفرة الجينية للكائنات الحية. وهي هياكل معقدة مصنوعة من الحمض النووي والبروتينات وتتضاعف وتعبّر عن جيناتها من خلال عملية التعبير الجيني. ويمكن أن تؤدي الاختلافات في الكروموسومات إلى اضطرابات جينية، ولكن يمكن أيضًا استخدام دراسة الكروموسومات لتشخيص الأمراض الوراثية وإجراء دراسات القرابة والبحث الجيني.