بقلم / اسراء مصطفي
الكروموسومات – الحمض النووي – الجينات
قد يجد الكثير من الطلاب والمهتمين بعلم الوراثة وعلم الأحياء الجزيئي أنفسهم في متاهة من المصطلحات والمفاهيم المتداخلة مما قد يفقدهم متعة التعلم. هنا سنقوم بإيضاح وتفسير أهم ثلاثة مصطلحات وترابطها مع بعضها البعض وأهميتها مما سيسهل رحلة التعلم ويجعلها أكثر وضوحاً وتنظيماً.
الكروموسومات Chromosomes
سنبدأ بالأكبر والأشمل بين الثلاثة وهي الكروموسومات أو كما يطلق عليها الصبغيات. اُكتشفت في أواخر القرن التاسع عشر، عندما بدأ العلماء دراسة الخلايا بإستخدام المجاهر الضوئية. تتواجد داخل نواة الخلية. تتكون الكروموسومات في الأساس من الحمض النووي (DNA) ملفوفاً حول بروتينات هيستونية Histones تشكل دعائم للحمض النووي مما يساعد في تنظيمه ووجوده بشكل مكثف ومضغوط داخل نواة الخلية. البنية التي تنتج من لف الحمض النووي حول الهيستونات تسمى الكروماتين. هيكل الكروموسوم نفسه يكون في شكل زوج من الكروماتيدات (نصفا الكروموسوم)، يرتبط نصفا الكروموسوم ببعضهما في جزء يسمى Centromere والذي يلعب دوراً هاماً في فصل الكروموسومات أثناء انقسام الخلية. وأخيراً نهايات الكروموسومات Telomere التي تحمي النهايات المختلفة لهياكل الكروموسومات من التدهور أو الإلتحام ببعضها ولها أهمية كبيرة فيما يختص بالشيخوخة ومرض السرطان.
الحمض النووي DNA
هو المادة الوراثية داخل نواة الخلية. يكون ملفوفاً على الكروموسوم حول البروتينات الهيستونية كما ذكرنا سابقاً. الحمض النووي في تركيبه الكيميائي يتكون من سلسلة طويلة مما يسمى بالنيوكليوتيدات Nucleotides والتي تتركب من سكر ومجموعة فوسفات وقاعدة نيتروجينية.
توجد أربع قواعد نيتروجينية في تركيبة الحمض النووي:
Adenine (A), Thymine (T), Cytosine (C), and Guanine (G)
تعتبر القواعد النيتروجينية العمود الفقري للسلسلة المزدوجة للحمض النووي ويكون اتجاهها للداخل وتترتب بشكل متكامل، تتواجه كل من الأدنين والثيمين ويشكلان زوج قاعدي برابطتين هيدروجينيتين (A-T). أما السيتوسين والجوانين يتواجهان ويشكلان زوج قاعدي بثلاث روابط هيدروجينية (C-G).
هذا الشكل اللولبي المزدوج للحمض النووي وتركيبته من القواعد النيتروجينية يضمن الاستقرار الجزيئي العالي للحمض النووي والدقة في نسخ المعلومات الوراثية. ترتيب هذه القواعد النيتروجينية على طول سلسلة الحمض النووي يمثل الشفرة الجينية للكائن الحي.
الجينات Genes
هي الوحدات الوراثية التي يُعبَر عنها في شكل وتكوين الكائن الحي. الجينات هي أجزاء من سلسلة الحمض النووي تتكون من عدد معين من القواعد النيتروجينية والتي تشفر للبروتينات والتي بدورها تحدد الشكل والوظيفة لكل نسيج في الكائن الحي. كل جين يتكون من أربع مناطق رئيسية وهي:
١/ المحفز : منطقة قبل الجين والتي تعتبر مهمة جداً لتنظيم عملية النسخ للمعلومات الوراثية.
Promoter
٢/ الإكسونات : التسلسلات التي تشفر البروتينات.
Exons
٣/ الإنترونات : تسلسلات غير مشفرة وتزال أثناء عملية النسخ.
Introns
٤/ المعززات والمثبطات : تسلسلات تنظم التعبير الجيني.
Enhancers and Silencers
الجينات هي أساس صنع البروتينات الضرورية لوظائف أنسجة الجسم المختلفة مثل الهرمونات والانزيمات والبروتينات الهيكلية وكذلك تتحكم الجينات في تنظيم العمليات الحيوية المختلفة في الخلايا والأنسجة. وبصورة مبسطة أكثر فإن الجينات هي الأساس الذي ينعكس منه الشكل الظاهري للكائن الحي
