آشنایی با ژنتیک
آشنایی با ژنتیک

زیست شناسی

ژنتیک مطالعه وراثت است. وراثت فرایندی بیولوژیکی است که در آن والدین ژن های خاصی را به فرزند یا فرزندان خود منتقل می‌کنند. هر کودکی از هر دو والدین بیولوژیکی خود ژن به ارث می برد و این ژن‌ها نیز به نوبه خود صفات خاصی را بیان می‌کنند. بعضي از اين صفات ممكن است ظاهری باشند مانند رنگ مو و چشم و رنگ پوست. از طرف دیگر برخی ژن ها ممکن است خطر برخی بیماری ها و اختلالات خاصی را نیز داشته باشند که می‌توانند از والدین به فرزندانشان منتقل شود.

 

ژن‌ها در سلول:

اطلاعات ژنتیکی در هستۀ  هر سلول زندۀ موجود در بدن قرار دارند. به عنوان مثال اگر بتوانیم این اطلاعات را در كتاب حفظ كنیم، بخشی از این کتاب با اطلاعات ژنتیکی از طرف پدر و بخش دیگر آن از مادر تهیه شده است.

کروموزوم:

ژن‌ها درون کروموزوم‌ها قرار دارند. انسان‌ها 23 جفت از این ساختارهای کوچک مانند نخ را در هسته سلول‌های خود دارند. 23 یا نیمی از 46 مورد از مادر حاصل می شود ، در حالیکه 23 مورد دیگر از پدر است. کروموزوم ها حاوی ژن‌هایی هستند دقیقاً مانند صفحات یک کتاب. برخی از کروموزوم ها ممکن است هزاران ژن مهم داشته باشند درحالی‌که برخی از آن‌ها فقط دارای چند ژن هستند. کروموزوم ها و بنابراین ژن‌ها از ماده ای شیمیایی موسوم به DNA  یا DeoxyriboNucleic Acid تشکیل شده اند. کروموزوم‌ها رشته‌های نازکی از DNA هستند که بهم محکم بسته شده اند.

در یک نقطه در طول آن‌ها ، هر کروموزوم دارای یک نقطه به نام سانترومر است. سانترومر کروموزوم‌ها را به دو بازو  تقسیم می کند: یک بازوی بلند و یک بازوی کوتاه. کروموزوم‌ها از 1 تا 22 شماره گذاری شده‌اند و این برای هر دو جنس رایج است و به عنوان اتوزوم نامیده می شود. همچنین دو کروموزوم وجود دارد که به آن‌ها حروف X و Y اختصاص داده شده و کروموزوم‌های جنسی نامیده شده‌اند. کروموزوم X بسیار بزرگ‌تر از کروموزوم Y است.

نر و ماده:

زنان دارای 46 کروموزوم (44 اتوزوم به همراه دو نسخه از کروموزوم X) در سلولهای بدن هستند. آنها نیمی از این یا 22 autosomes به علاوه یک کروموزوم X را در سلولهای تخم خود دارند.

مردان 46 سلول کروموزومی (44 اتوزوم به علاوه یک X و یک کروموزوم Y) در سلولهای بدن خود دارند و نیمی از این 22 اتوزوم به علاوه یک کروموزوم X یا Y را در سلولهای اسپرم خود دارند.

هنگامی که تخمک با اسپرم بپیوندد ، کودک حاصل 46 کروموزوم دارد (با XX در یک نوزاد دختر یا XY در یک نوزاد پسر).

DNA   یا دی اکسی‌ریبونوکلئیک اسید، مادۀ ارثی در انسان و تقریباً در تمام موجودات دیگر است. تقریباً هر سلول بدن DNAهای یکسان دارد. بیشتر DNA در هستۀ سلول قرار دارد (جایی که به آن DNA هسته ای گفته می شود) ، اما مقدار کمی از DNA را می توان در میتوکندری نیز یافت (جایی که به آن mtDNA  گفته می شود). میتوکندری ساختاری است که درون سلول‌ها وجود دارد و انرژی حاصل از غذا را به شکلی تبدیل می‌کند که سلول ها بتوانند از آن استفاده کنند.

اطلاعات موجود در دی ان ای به عنوان کدی ساخته شده از چهار پایۀ شیمیایی: آدنین (A) ، گوانین (G) ، سیتوزین (C) و تیمین (T) ذخیره می شوند.DNA  انسان از حدود 3 میلیارد پایه تشکیل شده است و بیش از 99 درصد از این پایه ها در همۀ افراد یکسان است. ترتیب یا نظم این پایگاه ها ، اطلاعات موجود برای ساخت و نگهداری از ارگانیسم را، مشابه روشی که در آن حروف الفبا به ترتیب خاصی شکل می گیرند، تا کلمات و جملات را تشکیل دهند، تعیین می‌کنند.

پایه های DNA با یکدیگر ، A  با T و C با G جفت می شوند تا واحدهایی به نام جفت پایه تشکیل شوند. هر پایه نیز به یک مولکول قند و یک مولکول فسفات وصل شده است که با هم ، یک پایۀ نوکلئوتید نامیده می شوند. نوکلئوتیدها در دو رشتۀ بلند مرتب شده اند که مارپیچی به نام مارپیچ مضاعف تشکیل می دهند. ساختار مارپیچ دوبل تقریباً مانند نردبان است که جفت‌ها پایۀ نردبان‌ها را تشکیل می دهند و مولکول های قند و فسفات قسمت‌های اصلی نردبان را تشکیل می دهند.

این پایه های شیمیایی بخشی از DNA هستند. کلمات وقتی به هم وصل می شوند به عنوان نقشه هایی عمل می کنند که به سلول های بدن می گوید چه موقع و چگونه رشد می کنند ، بالغ می شوند و عملکردهای مختلفی را انجام می دهند. با افزایش سن ، ژن ها ممکن است تحت تأثیر قرار بگیرند و به دلیل سموم محیطی و درون زا ممکن است دچار گسل و خسارت شوند.

یکی از ویژگی‌های مهم DNA این است که می تواند تکثیر شود یا از خود نسخه بسازد. هر رشتۀ DNA در مارپیچ دوبل می تواند به عنوان الگویی برای تکثیر توالی پایه‌ها کمک کند. در تقسیم سلول ها این امر بسیار حیاتی است؛ زیرا هر سلول جدید نیاز به کپی دقیقی از DNA موجود در سلول قدیمی دارد.

ژن‌ها و ژنتیک:

هر ژن بخشی از اطلاعات ژنتیکی است. تمام DNA موجود در سلول ژنوم انسان را تشکیل می دهد. حدود 20000 ژن در یکی از 23 جفت کروموزومی موجود در هسته واقع شده است.

تا به امروز ، در حدود 12800 ژن در مکان های خاصی در هر یک از کروموزوم ها نقشه برداری شده اند. این پایگاه داده به عنوان بخشی از پروژۀ ژنوم انسانی آغاز شد. این پروژه در آوریل 2003 رسماً تکمیل شد ، اما هنوز تعداد دقیق ژن ها در ژنوم انسان مشخص نیست.

  
مقاله‌ی قبلی »
« مقاله‌ی بعدی
دیگر مقالات سایت
در باب ادبیات

در باب ادبیات

به قلم خانم سارا همتی، رتبه یک کنکور تجربی 94

بعد از متن مشاوره‌ای آقای علیرضا سخایی راد رتبه...

جان نش، یک ذهن زیبا A Beautiful Mind

جان نش، یک ذهن زیبا A Beautiful Mind

جان فوربس نش جونیور (13 ژوئن 1928-23 مه 2015) یک ریاضیدان آمریکایی بود که در پیشرفت نظریه بازی‌ها، هندسه دیفرانسیل و مطالعه معادلات دیفرانسیل جزئی، کمک‌های اس...

المپیاد کامپیوتر

المپیاد کامپیوتر

المپیاد کامپیوتر چیست؟

المپیاد کامپیوتر در ایران از سال ۱۳۶۹ و توسط معاونت دانش‌پژوهان جوان برگزار می‌شود. این المپیاد هر...