أنواع علم الوراثة غير المندلية

ما هي الجينات غير المندلية؟

الجينات غير المندلية هي في الأساس تراكيب وراثية لا تتبع واحدًا أو أكثر من قوانين الوراثة المندلية. وهذه القوانين هي كما يلي:

• قانون مندل الأول (قانون الفصل العنصري) – الوالد الذي لديه أليلين من الجين يمكنه فقط نقل واحد أو الأليل الآخر إلى كل نسل.
• قانون مندل الثاني (قانون التشكيلة المستقلة) – سمتان أو أكثر يتم توارثهما بشكل منفصل عن بعضهما البعض ؛ لا يحدث ذلك دائمًا معًا.
• قانون مندل الثالث (قانون الهيمنة) – سيتحكم الأليل السائد في الأليل المتنحي و “يخفيه” ، والطريقة الوحيدة لرؤية الأليلات المتنحية هي إذا كان لدى الفرد نسختان من الأليل المتنحي.

هذه هي القواعد الأساسية لعلم الوراثة المندلية ، ولكن عندما بدأ العلماء في استكشاف المزيد والمزيد من تقاطعات الاختبار ، وجدوا العديد من السمات التي لا تتطابق تمامًا مع ما تنبأت به تلك القوانين ، مع بعض السمات التي تظهر نوعًا من المزيج ، حيث نسل لم يكن لدى الكائنات الحية أي من شكلي الوالدين – كان لديهم شيء في الوسط – فهذا يعني أن بعض الأليلات ليست مهيمنة على الأليلات الأخرى ، حسنًا ، يمكن أن تكون أنماط الوراثة غير المندلية ناجمة عن أخطاء في التكاثر.

كيف تعمل الجينات غير المندلية؟

عندما اكتشف العلماء عمل جريجور مندل حول أساسيات علم الوراثة ، تم الترحيب به باعتباره إنجازًا كبيرًا. لأول مرة ، تمكن العلماء من التنبؤ بشكل موثوق ووصف ما يحدث عندما يتم تربية كائنين لهما سمات معروفة لإنتاج ذرية.

سارت الأمور على ما يرام حتى لاحظ العلماء أن شيئًا ما كان مختلفًا – لم تظهر كل السمات التي توقعوها في اختبار المقطع العرضي كما هو متوقع – فماذا يمكن أن يكون التفسير؟ هل كان مندل مخطئا؟ نحن نعلم الآن أن مندل كان محقًا في أفكاره ، لكن الصورة الكبيرة لعلم الوراثة أكثر تعقيدًا. وصف مندل الجزء الأول البسيط من هذا العلم ، مما أعطانا الأدوات اللازمة لفهم أساسيات كيفية عمل علم الوراثة ، لكن العلماء احتاجوا إلى معرفة ما كان يحدث أيضًا ، لذلك دعونا نلقي نظرة أعمق على بعض الأنواع المختلفة للأنماط الجينية الميراث.[1]

ما هي أنواع الجينات غير المندلية؟

• سمات الجنس

هل تعلم أن الكروموسومات الخاصة بك تحدد ما إذا كنت ذكرًا أم أنثى ، فكل شخص لديه اثنين من الكروموسومات الجنسية ويتم تحديد جنسك من خلال الاثنين لديك ، والنساء لديهن نسختان من كروموسوم X (XX) ، في حين أن الرجال لديهم نسخة واحدة من كروموسوم X كروموسوم ونسخة واحدة من كروموسوم Y (XY).

نظرًا لأن الذكور لديهم كروموسوم X واحد فقط ، فستكون جميع الجينات الموجودة فيه. هذا بسبب عدم وجود نسخة احتياطية من الجين على كروموسوم X آخر لإخفائه إذا كان متنحيًا. مثل النساء ، يمتلك الرجال أيضًا كروموسوم Y الخاص بهم والذي لا تمتلكه النساء.

بعض الأمراض الوراثية الشائعة المتعلقة بالجنس عند الرجال تشمل أشياء مثل الصلع الذكوري وعمى الألوان الأحمر والأخضر ، وتنتقل هذه الاضطرابات على كروموسوم X ولا يمكن أن تنتقل إلى الرجال إلا من أمهاتهم ، ففي هذه الحالة تكون الأم هي الحامل. من السمة الجنسية ، ولا تعاني من أمراض لأن كروموسومها X الطبيعي الآخر يخفيها ، نصف أطفالها سيكون لديهم الكروموسوم الطبيعي ويكونون بخير ، لكن النصف الآخر من أطفالها سيكون لديهم كروموسوم ، وسواء أكان أم لا يصاب أطفاله المصابون بالأليل المصاب بالمرض أو لا يعتمدون الآن على الأب: إذا تم نقل كروموسوم X ، فسيكون الطفل فتاة وسيكون آمنًا ، على الرغم من أنه لا يزال بإمكانه نقل المرض إلى أي من الأبناء.

إذا نقل الأب كروموسوم Y ، فسيكون الطفل ابنًا ولديه فرصة 50/50 للإصابة بالمرض لأنه لا يمتلك كروموسوم X احتياطي.

• السيادة الكاملة

عندما تكون أليلات سمة معينة سائدة ، يتم التعبير عن الاثنين بالتساوي بدلاً من الأليل السائد الذي يتحكم تمامًا في الأليل المتنحي ، مما يعني أنه عندما يكون لدى الكائن الحي أليلين مختلفين (أي قل متغاير الزيجوت) ، فإنه سيعبر عن كليهما في نفس الوقت.

من الأمثلة الجيدة على البشر هي فصيلة الدم ، وأهم فصيلة الدم هي نظام ABO ، لأنه إذا كان لديك نقل دم بفصيلة دم خاطئة ، فقد يكون لديك رد فعل تحسسي خطير وتموت!

• سيادة غير تامة

مع الأليلات السائدة ، يتم التعبير عن كلتا السمتين في نفس الوقت ، وفي حالة الهيمنة غير المكتملة يحدث نفس الشيء ، ولكن يتم خلط الصفات كطلاء مختلط معًا ، بدلاً من الحدوث في أماكن منفصلة مثل الزهور.

• الميراث عديدة الجينات

يتم التحكم في بعض السمات من قبل العديد من الجينات ، على سبيل المثال ، يقدر العلماء أن طولك يتحكم فيه أكثر من 400 جين مختلف ، والسبب في أن طول الإنسان يتحكم فيه العديد من الجينات المختلفة هو أن الطول ليس كذلك. سمة نمطية ، نحن في الواقع معقدون للغاية مخلوقات لأنواع شخصية معينة.

هناك الكثير من الأشياء التي يجب أن تحدث لجعل الناس طوال القامة: الأوعية الدموية والعضلات والأعصاب والعظام يجب أن تنمو وتتوسع ؛ يجب إنتاج المزيد من الدم لامتصاص الأنسجة الزائدة ؛ يحتاج الدماغ إلى إرسال هرمونات لتنسيق كل شيء وما إلى ذلك ، وهي مهمة ضخمة ولا عجب أن هناك الكثير من الجينات التي تلعب دورًا في كل هذا والعديد من الصفات الأخرى. مثل معدل الذكاء ولون البشرة ولون العين وما إلى ذلك.

• الوراثي

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 مع البازلاء ، كان يفحص السمات التي تم العثور عليها في كروموسومات مختلفة ، وهكذا عندما نظر إلى اثنين الصفات ، ورثت بشكل مباشر ، وتم فصلها لأنها كانت على كروموسومات مختلفة.

تم إجراء العديد من التجارب على الارتباط الجيني في ذباب الفاكهة ، على سبيل المثال ، يتم توريث مجموعات معينة من شكل الجناح ولون الجسم معًا.

• التبادل الجيني

هل تعلم أن بعض الكائنات الحية لا تحتاج حتى إلى التكاثر لتمرير موادها الجينية؟ يبدو غريباً ، لكنه صحيح ، حيث يمكن لبعض البكتيريا أن تمرر موادها الوراثية مباشرة إلى جيرانها.

من الواضح أن هذا يجعل من الصعب للغاية التنبؤ بالجينات الوراثية لبعض البكتيريا ، حيث يمكنهم فعل ما يريدون باستخدام مادتهم الجينية. هذا أيضًا أحد الأسباب التي تجعل البكتيريا تتطور بهذه السرعة ، بدلاً من انتظار جيل جديد بالكامل ، يمكن للبكتيريا أن تمرر صبغياتها على الفور إلى شركائها وتتطور في غضون جيل واحد.

• الوراثة خارج النواة

يعيش الحمض النووي الخاص بك داخل نواة خلاياك ، لكن هل تعلم أن لديك أيضًا حمض نووي آخر خارج نواتك ، ويعيش في الميتوكوندريا الخاصة بك ، ويسمى الحمض النووي للميتوكوندريا ، حتى النباتات لها نسختها الخاصة أيضًا ، والتي تعيش في البلاستيدات الخضراء الخاصة بها .

نظرًا لأن الميتوكوندريا والبلاستيدات الخضراء لها حمضها النووي الخاص بها وتتكاثر داخل كل خلية ، يُعتقد أنها بكتيريا قديمة تطورت في النهاية لتعيش داخل خلايانا وتوفر الطاقة ، ويمكن تمرير الحمض النووي للميتوكوندريا من الأم إلى النسل لأن الميتوكوندريا في الحيوانات المنوية لا تفعل ذلك. أدخل خلية البويضة لذا فإن كل الحمض النووي للميتوكوندريا في جسمك سواء كنت ذكرا أو أنثى ، يأتي من والدتك.

أهمية دراسة علم الوراثة غير المندلية

كما رأينا هنا ، يمكن أن تكون بعض حالات الوراثة الجينية أكثر تعقيدًا بكثير من الوراثة المندلية البسيطة ، على الرغم من الاختلاف بين الميراث المندلي وغير المندلي ، فنوعا الوراثة مهمان أيضًا في فتح القرائن المخفية بعيدًا في حمضنا النووي. معقدة ، لذلك هناك متسع كبير لعلماء الوراثة الجدد في هذا المجال.[2]