علم الوراثة

. علم الوراثة هو الدراسة العلمية للوراثة، أي دراسة عملية إمرار خصائص الكائنات الحية من جيل إلى آخر. يدرس علماء الوراثة تركيب المورثات ووظيفتها وطريقة انتقالها. والمورثات هي الوحدات الأساسية للوراثة، وتوجد في خلايا كل الكائنات الحية. فكل خلية من خلايا جسم الإنسان، على سبيل المثال، تحتوي على ما يتراوح بين 50,000 و100,000 مورثة. وهذه المورثات هي التي تحدد البناء الكلي للجسم وسماته؛ مثل لون العين أو الشعر أو الجلد.

ويمكن تقسيم علم الوراثة إلى ثلاثة مجالات رئيسية 1- علم الوراثة الجزيئي 2- علم الوراثة الانتقالي 3- علم الوراثة العشائري.


علم الوراثة الجزيئي. يتناول تركيب المورثات والعمليات الكيميائية المرتبطة بها. وتوجد المورثات داخل الخلية في تركيبات خيطية تسمى الصبغيات (الكروموزومات). وهي تتكون من د ن أ (الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين)، وتحمل معظمها تعليمات كيميائية مشفرة لإنتاج البروتينات. والبروتينات مهمة في عمليات ترميم الأنسجة الجسمية واستبدالها. وتتحكم بروتينات تسمى الإنزيمات في كل التفاعلات الكيميائية التي تحدث داخل أجسام الكائنات الحية. ويحدد تركيب المورثة ـ أي التعليمات المضمنة في د ن أ ـ نوع البروتين الذي يتكون، والوقت الذي يتكون فيه.

ويدرس اختصاصيو علم الوراثة الجزيئي عمليات مثل التناسخ والطفرة. والتناسخ هو العملية التي تضاعف بها الخلايا جزيئات د ن أ، حيث يحدث تناسخ د ن أ قبل انقسام الخلية. والطفرة تغير مستديم في التعليمات الكيميائية المشفرة للمورثة. وقد تغير طفرات المورثات سمات الكائن الحي إلى حدما، وقد تنتقل إلى الأجيال التالية.

ويركز فرع من علم الوراثة الجزيئي يسمى علم الوراثة النمائي على تنظيم المورثات، حيث يحاول المختصون في هذا الفرع من علم الوراثة تحديد العمليات التنظيمية التي تجعل بعض المورثات نشطة في بعض الخلايا وغير نشطة في خلايا أخرى. ففي البنكرياس، على سبيل المثال، تنتج بعض الخلايا الإنسولين نسبة لوجود مورثة نشطة في هذه الخلايا. وهذه المورثة غير نشطة في خلايا الجسم الأخرى بالرغم من وجودها فيها.

وقد قاد التقدم في مجال علم الوراثة الجزيئي إلى تطور الهندسة الوراثية (تقنيات تغيير تركيب المورثات)، التي استخدمها العلماء لتغيير المورثات بغرض تحسين إنتاج المحاصيل والماشية. وللهندسة الوراثية أيضًا استخدامات عديدة ومهمة في الطب والصناعة. انظر: الهندسة الوراثية.


علم الوراثة الانتقالي. هو المدخل الانتقالي إلى دراسة الوراثة. يحلل اختصاصيو علم الوراثة الانتقالي أنماط الوراثة بتطبيق القوانين التي اكتشفها عالم النبات والراهب النمساوي جريجور مندل، ونشرها في عام 1866م، وبالتوسع في هذه القوانين. ويدرس اختصاصيو علم الوراثة الانتقالي كيفية انتقال المورثات بمتابعة اختلافات أنماط الوراثة لسمة معينة عبر الأجيال.

ويحدد اختصاصيو علم الوراثة الانتقالي مواقع المورثات على الصبغيات، ويصفون كيفية انتظامها في الصبغيات، بعملية تسمى التخريط الجيني. وقد ساعد عملهم في ربط سمات معينة بمورثات خاصة.

ولاكتشافات علم الوراثة الانتقالي تطبيقات عملية متعددة. فاكتشاف مورثة مسؤولة عن اضطراب وراثي معين، على سبيل المثال، يساعد في التعرف على الأفراد المعرضين للإصابة بالحالة.


علم الوراثة العشائري. يركز على العمليات التي تؤدي إلى تغيير التكرر النسبي للمورثات في عشيرة ما عبر الزمن. والعشيرة هي مجموعة أفراد النوع الواحد التي تعيش في منطقة معينة.

يدرس اختصاصيو علم الوراثة العشائري عادة كيفية تداخل الطفرات وعمليات التطور الأخرى، مثل الانتخاب الطبيعي، بعضها مع بعض، ويحاولون فهم تأثير هذه التداخلات على تكرر مورثات معينة في عشيرة ما. ويعتقد اختصاصيو علم الوراثة العشائري أن فهم عمليات التطور والانتقال الوراثي يساعد في تفسير أسباب تنوع الحياة على الأرض ـ والتنوع بين بني البشر.