ما هي المورثات وكيف تنتقل الصفات الوراثية بين الأجيال

تتميّز الكائنات الحية -ومنها الإنسان- بصفاتٍ مختلفةٍ مثل لون الشعر وزمرة الدّم وغيرها الكثير، وتُعتبر الصفات الوراثية هي السمة الرئيسيّة للتفريق بين البشر أنفسهم وبين الكائنات الأخرى، فهي المسؤولة عن ظهور جميع صفات الكائن الحيّ المختلفة، وذلك من خلال تفاعل المورثات مع بعضها ومع الظروف البيئيّة التي تؤثّر بشكلٍ كبيرٍ على تطوّر وخلق صفاتٍ جديدةٍ.

وفي مقالنا هذا سنستعرض أبرز المعلومات حول الصفات الوراثية وآلية انتقالها في الكائنات، وعلاقة قوانين ماندل (والتي تُعرف بمصطلح الوراثة الماندلية) بالعلوم الوراثية.

تحتوي كلّ خليّةٍ من خلايا الكائن الحيّ على عددٍ محددٍ من الكروموسومات الخاصة بها، والتي تحتوي على المادة الوراثيّة للكائن الحي (الحمض النووي الريبوزي منقوص الاوكسجين DNA)، التي تكون مؤلفةً من العديد من الجينات، والتي بدورها تحمل الصفات الوراثية، وتجدر الإشارة بأنّ الجينات تختلف باختلاف البروتينات الداخلة في تركيبها.

فيما يخصّ خلايا جسم الإنسان فإنّ كل خليّةٍ تحتوي على 46 كروموسوم، ما عدا خلايا الحيوانات المنويّة والبويضات التي تحتوي على 23 كروموسوم فقط، وعند حدوث التلقيح تتحد الخلية المنويّة مع البويضة لتعطي بيضةً ملقّحةً تحوي على 46 كروموسم، حيث يرث الجنين عند الإلقاح نصف الصفات الوراثية من والده والنصف الآخر من والدته.

يُحدّد جنس المولود لدى الإنسان حسب الكروموسومات الجنسيّة الموروثة من والديه، إذ يرث الكروموسوم X من والدته والكروموسوم Y من والده في حالة المولود الذكر، وكروموسوم X من كلا والديه في حالة المولود الأنثى، وبهذا يكون الذكر (الأب) هو المسؤول عن تحديد جنس المولود لدى الإنسان. أمّا باقي الصفات الأخرى فتخضع لقوانينَ وراثيةٍ عديدة من أجل إعطاء أنماطها الظاهريّة المختلفة.

ويُعتبر الراهب النمساوي جريجور ماندل (Gregor Mendel) أبو علم الوراثة الحديثة، حيث كان أوّل من درس علم الوراثة والصفات الوراثية في القرن التاسع عشر، حيث لاحظ انتقال الأنماط الظاهريّة من الآباء للأبناء ومن ثم للأجيال الأخرى، وذلك بعد دراسة العديد من الصفات الظاهريّة للنباتات والحيوانات ولعلّى أشهرها نبات البازلاء.

حيث درس جريجور انتقال صفة لون زهر البازلاء وشكل الحبّة وطول الساق عبر الأجيال، ودوّن ملاحظته وجمع قواعده المعروفة بقوانين الوراثة المندليّة في كتابٍ، والتي لم يتم إثباتها حتّى أواخر القرن العشرين.

ولتبسيط مفهوم الصفات الوراثية شرح جريجور مفهوم "الأليل"، والذي يعبّر عن نمطٍ ظاهريٍّ معيّنٍ لدى الكائن الحيّ، ويكون لكل صفةٍ ظاهريّةٍ واحدة أليلٌ واحد أو أكثر ضمن جينات النوع الواحد، فعلى سبيل المثال إذا اعتبرنا أنّ لون الشعر صفةٌ ظاهريّةٌ، سيكون لدينا عدّة آلائل جينيّة لتعطي الشعر لونه، أحدها مسؤول عن اللون الأسود وآخر عن الأشقر وآخر للأحمر وغيرها، وسيكون للفرد الجديد صفةٌ ظاهريّةٌ محدّدةٌ (لون الشعر في هذا المثال) حسب الأليل الموروث من أبويه.

تقترن الصفات بالكروموسومات وتُوصف الكائنات الحيّة مثل الإنسان والحيوان والنبات بأنها ثنائيّة الصبغيات، حيث يرث الطفل أليلين اثنين من والديه، في حال ورث الابن أليلين مختلفين من والديه سيطغى الأليل الراجح على الأليل المتنحي، وسيعبّر عن الصفة الظاهريّة الخاصّة به، بينما يبقى الأليل المتنحي في الحمض النووي، وسيقوم الطفل بنقله بنفس الطريقة إلى الجيل التالي، وتظهر صفة الأليل المتنحي فقط عند اجتماع أليلين متنحيين.

ينص القانون على أنّه أثناء التزاوج يحدث انقسامٌ اختزاليٌّ (انقسام منصّف) في الخلايا الجنسيّة (الذكريّة والأنثويّة)، ويُختزل به عدد الكروموسومات من 46 إلى 23، أي تنفصل الكروموسومات الحاملة للألائل عن بعضها، يقوم الذكر بإعطاء 23 كروموسوم، بمعنى آخر يقوم بإعطاء أليل واحد لكل صفةٍ ظاهريّةٍ فقط، وفي نفس الوقت تقوم الأنثى بإعطاء أليل واحد لكل صفةٍ، ويكون اختيار الأليل عشوائيًّا، حيث كما بينّا أنّه لكل صفة أليلين اثنين، فمن الممكن أن يكون الأليل المُعطى هو الأليل الراجح أو المتنحي.

عند تلقيح البيضة تندمج الكروموسومات القادمة من الأب مع الكروموسومات القادمة من الأم، وبذلك يشكّل المولود أليلين اثنين لكل صفةٍ، ويمكن أن يكون النمط الجينيّ للبيضة الملقّحة: متماثل الأليل السائد أو مختلف الأليلين أو متماثل الأليل المتنحي.

ينصّ هذا القانون على أنّ الطريقة التي تنتقل بها الصفات الوراثية من الآباء إلى الأبناء تحدث بشكلٍ منفصلٍ ومستقلٍ، حيث أنّ الطريقة التي ينفصل بها زوج الأليل في القسم الثاني من عمليّة الانقسام الاختزاليّ ليس لها أدنى تأثير على كيفيّة انفصال أي زوجٍ آخر من الألائل، وعند حدوث تزاوج بين فردين نقيّين مختلفين في زوجين أو أكثر من الصفات الوراثية فإن النمط الظاهري للجيل التالي سيكون محكومًا بالنسب التالية: (9 : 3 : 3 : 1) أي بنسبة 3 سائدة على 1 متنحية لكل صفةٍ.