<جوجل اناليتكس>
الرئيسية / تعليم / البحث العلمي / البروتيوم والجينوم والتنوع الوراثي

البروتيوم والجينوم والتنوع الوراثي

يتناول المقال شرح مبسط للبروتيوم والجينوم والمستويات المختلفة التنوع الوراثي.
تحتوي كل خلية من خلايا الكائن الحي في نواتها علي المادة الوراثية. تنتقل تلك المادة الوراثية من الخلية الام الي الخليتين البنويتين الناتجتين من انقسامها ميتوزيا. المادة الوراثية هي المسئولة عن التحكم في جميع العمليات الحيوية للكائن الحي. تتم تلك العمليات الحيوية عن طريق مجموعة من التفاعلات البيوكيميائية. تلك التفاعلات البيوكيميائية تقوم بها البروتينات. البروتينات مسئولة عن انتاج جزيئات أخري وكذا عن بروتينات أخري. يتكون البروتين من سلسلة ببتيدية خطية من الأحماض الأمينية التي ترتبط مع بعضها بروابط ببتيدية ثم ترتبط مع بعضها في تركيب ثلاثي يقوم بكل الوظائف. هناك 20 حامض أميني. يتكون كل حامض أميني من شفرة ثلاثية من النيوكليتيدات. تلك الشفره هي شفرة عالمية بمعني أنها تستخدم بواسطة معظم الكائنات الحية. برغم أن كل خلية تحوي نفس المادة الوراثية الا أن كل الخلايا لا تنتج نفس البروتينات حيث يتوقف نوع البروتين المنتج علي وظيفة الخلية. كل بروتينات الكائن الحي تسمي بروتيوم.

المادة الوراثية:

تتكون المادة الوراثية من نظام رباعي من أربع نيوكليوتيدات: (A, T, C, G, U). كل المادة الوراثية للكائن الحي تسمي جينوم.
ينسخ الحامض النووي منقوص الهيدروجين DNA الي جزئ وسيط هو الRNA (النسخ) الذي يتم ترجمته علي الريبوسوم الي بروتين(ترجمة).
كل مجموعة نيوكليوتيدات تكون وحدة معلوماتية تسمي جين (Gene). الجينات ذات الوظائف المتشابهة تكون عائلة جينية. تختلف كمية الحامض النووي منقوص الهيدروجين وعدد الجينات من كائن لآخر. يتكون الجين من أماكن مشفرة تسمي اكسونات و أماكن غير مشفرة تسمي انترونات وأماكن تنشيط عمل الجين. الاكسونات وأماكن تنشيط عمل الجين تكون الجزء التعبيري. 90% من الDNA لا تحوي معلومات مشفرة. يوجد كل جين علي موقع علي الكروموسوم. كل جين له تركيب ووظيفة وموقع علي الكروموسوم. كل جين يشفر لسلسلة بوليببتيد والبروتين يتكون من سلسلة او اكثر من البوليببتيد اي ممكن اكثر من جين يؤدي لبروتين واحد.

الشكل الوراثي:

القابلية للتنوع هو مدي قابلية الشكل الوراثي للتغير او ان يكون مختلف عن الاخرين تحت التأثير الوراثي والبيئي. التنوع هو التغير الموجود فعليا. التنوع قد يكون علي مستوي النوع فيما يعرف بالتنوع الحيوي ويشير لكل الأنواع الحية الموجودة فعليا. يتكون النوع من عشائر جغرافية مختلفة أي مجموعة من الأفراد التي تعيش وتتكاثر فيما بينها. قد يكون هناك تنوع بين تلك العشائر وكذا داخل كل عشيرة. التنوع في تلك الحالة يشير لاختلافات في تكرارية الأليلات المختلفة. يعتمد كلا من التنوع الوراثي علي مستوي العشائر و التنوع الوراثي علي مستوي الأنواع علي بعضهم البعض حيث أن كلا منهما ضروري لبقاء الآخر. يلاحظ الاختلاف علي مستويات وراثية مختلفة: الحامض النووي منقوص الهيدروجين أو الكروموسومات أو اختلاف بيوكيميائي. يشير التنوع الجزيئي/التنوع الجزيئي الحيوي الي التنوع علي مستوي الأحماض النووية والبروتين.
التنوع الوراثي علي مستوي العشيرة هو وجود أكثر من شكل (أليل) في العشيرة أي اختلاف في تكرارية الأليلات نتيجة للانتخاب الطبيعي والتنوع المحايد. يقال أن موقع ما متنوع أو بوليمورفيك عندما يكون تكرار الأليل النادر عند هذا الموقع يساوي 0.01 (1%) و الهيتيروزيجوزيتي الناتجة عند هذا الموقع أقل من أو تساوي 2%.
البوليمورفيزم المحايد هو عدم تأثر العشيرة ايجابيا أو سلبيا بوجود أو غياب أحد الأليلات.
ترجع أهمية وجود التنوع الوراثي لامكانية الكشف المبكر والوقاية وعلاج الأمراض،. تربية النباتات والحيوانات، تحديد الأبوية، الكشف عن الجرائم، دراسات الوراثة التطورية والكمية ووراثة العشائر لفهم هجرة الانسان قديما وتفسير التوزيع الحالي للأنواع وتفسير درجات القرابة.
تتضمن دراسة التنوع الوراثي: استخدام المشخصات الجزيئية للكشف عن ما اذا كان هناك تنوع أم لا ثم قياس مستوي هذا التنوع في حاله وجوده ثم تفسير سببه.

المراجع

El-Mergawy A.A. R. (2015). Genetic Variation and Invasion Hstory of Red Palm Weevil. Paperback: ISBN-13: 978-1514893319; ISBN-10: 1514893312/Black&White/2015.
https://www.goodreads.com/book/show/27725975-genetic-variation-and-invasion-history-of-red-palm-weevil.
Serre J-L. (1997). Genetique des Populations: Modeles de Base et Applications. Nathan (ed.). 251
pp.
Passarge E. (2003). Atlas de Poche de Genetique. Medecine-Sciences Flammarion (ed.).
485 pp.
Rapley R. (2005). Molecular Biology, Bioinformatics and Basic Techniques. In Principles and
Techniques of Biochemistry and Molecular Biology. Keith Wilson & John Walker (eds.). 166-224.

فيديو البروتيوم والجينوم والتنوع الوراثي

عن د. رباب المرجاوي

wavatar
د. رباب ع.ع. المرجاوي