البيولوجيا وعلوم الحياة

العالم مندل وكيفية اكتشافه لعلم الجينات

2016 عصر البخار

جون كلارك

KFAS

البيولوجيا وعلوم الحياة

يعتبر علم الجينات اليوم أحد أهم الحقول العلمية الرئيسة. تشمل تطبيقات علم الجينات مجالات الزراعة وعلوم الأحياء والطب بل وحتى تطبيق القانون.

لكن بدايات هذا العلم اتسم ببداية متواضعة، إذ بدأ في حديقة دير منعزل في النمسا مع التجارب التي أجراها غريغور مندل باستزراعه نباتات البقوليات .

ولد غريغور مندل (١٨٢٢-٨٤) في هايزندورف في مقاطعة سليسيا النمساوية (الهرسك في جمهورية التشيك حالياً). التحق بالكلية قبل انضمامه إلى دار أوغستينيان للرهبان عام ١٨٤٣.

بحلول عام ١٨٦٨ عين راعياً لدير في برن (برنو حالياً). انصب اهتمامه على التهجين واستزراع النباتات عام ١٨٥٦. وخلال السنوات الست التالية قام مندل باستزراع ٣٠,٠٠٠ نبتة بتخصيبها صناعياً عبر نقل حبوب لقاح زهرة نبات ما إلى نباتات أخرى.

ومن بين أمثلة عمله تهجينه نباتات تتسم بالطول مع نباتات أقصر منها. قام مندل بعد عملية مزاوجة هذه النباتات بحساب عدد النباتات الطويلة والقصيرة الناتجة في الجيل التالي والأجيال اللاحقة.

 

توصل مندل إلى أن الجيل الأول من نتاج النباتات المهجنة تميز بأكمله بالطول، لكن الجيل الثاني ضم النباتات الطويلة والقصيرة بنسبة ٣ إلى ١ على التوالي.

استنتج مندل أن كل نبات يحصل على «عاملين» وراثيين، عامل واحد من كلٍ من الأبوين. في الجيل الأول من المثال سالف الذكر حصلت كل حبة بازلاء من الأنسال على عامل الطول من أحد الأبوين وعامل القصر من الأب الآخر.

لكن الجيل الأول بأكمله اتسم بالطول نظراً لهيمنة عامل الطول على عامل القصر (يسمى عامل القصر في هذا المثال بالصفة المتنحية). لكن العامل المتنحي يمكن له أن يظهر في الأجيال التالية إذا اتحد إثنان منهما في حبة بازلاء واحدة، كما ظهر في النباتات القصيرة من الجيل الثاني.

أدت هذه الملاحظات إلى طرح مندل قانونين مفاد القانون الأول (قانون العزل) أن العاملين المميزين للوراثة ينفصلان ويمران بطورين مختلفين (البويضة والخلية المئوية). وينص قانون التنسيق المستقل على انفصال زوجي العاملين عن بعضهما خلال مرحلة تكوين جنين البذرة.

 

عرض مندل عام ١٨٦٥ نتائجه على جمعية برون للتاريخ الطبيعي ونشرها في دورية الجمعية في العام التالي. لم يبد أحدٌ اهتماماً بنتائج مندل الذي استمر ولعه بعلم النبات، لكن هذا الإهتمام لم يحتل المكانة الرئيسة في حياته نظراً لازدياد مسؤولياته الدينية والإدارية للدير.

تُعرف «عوامل» مندل في العلم الحديث بالآليلات، وهي أشكال بديلة من الجينات. ففي كل خلية للكائنات الحية نوعين من الأليلات لكل جين، ترثهما الخلية من الأبوين (أليل واحد من كل أب)، ويحتل الأليلان موضعاً واحداً من الكرموسوم (الصبغيات). وفي العادة يكون أحد الأليلين مهيمناً والاّخر متنحياً.

لكن الخلية الجنينية (الجامت) – البويضة أو الخلية المنوية – تحتوي على أليلٍ واحدٍ فقط . عند اتحاد البويضة بالخلية المنوية خلال عملية التخصيب يتحد الأليلان في فردٍ جديدٍ يرث خصائصه من أبوية. لكن مظهر هذا الفرد الجديد يعتمد على الخصائص المهيمنة (إن وجدت) .

مجلة مدار
‫‪حذف الأمراض من حمضنا النووي
ثارت ولادة أول طفلين معدلين جينياً في العالم ضجة كبيرة عام 2018. فقد عُدل الحمض النووي DNA للفتاتين التوأم أثناء عمليات التلقيح الصناعي في المختبر باستخدام تقنية تحرير الجينات كريسبر، وذلك بهدف حمايتهن من فيروس نقص المناعة البشرية HIV. وتستخدم تقنية كريسبر إنزيماً بكتيرياً لاستهداف وقطع تسلسل محدد في حمض نووي. وقد وُضع الباحث الصيني هي جيانكوي He Jiankui، الذي قاد العمل، في السجن لأنه تجاهل إرشادات السلامة ولم يحصل على موافقة واضحة. لكن في ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪اللقاحات القابلة للأكل..
اللقاحات القابلة للأكل تعد بديلا مناسبا للحصول على لقاحات آمنة وفعالة، وهي لقاحات تحتوي على مولد ضد صالح للتناول دول عدة تراهن على الطحالب الدقيقة المعدلة وراثيًا لتطوير لقاح لمرض كوفيد-19 صالح للأكل مستخدمة الهندسة الوراثية د. طارق قابيل أستاذ في كلية العلوم - جامعة القاهرة مصر
     منذ استشراء جائحة فيروس كورونا المستجد المسبب لجائحة كوفيد-19، هرعت كثير من المؤسسات الطبية وحكومات بعض الدول إلى تكثيف البحوث ودعم الدراسات الهادفة ... (قراءة المقال)
مجلة مدار
‫‪إنشاء مستشفيات جديدة في ووهان
ع إبلاغ المستشفيات القائمة عن نقص في الأسرّة بسبب زيادة الطلب الناجم عن انتشار فيروس كورونا السريع، قررت الصين في 24 يناير البدء ببناء مستشفيات جديدة. بعد أقل من أسبوعين، فتحت أبواب المرافق الطبية الجديدة لاستقبال أول المرضى.
أنشئ مستشفيان جديدان في ووهان، عاصمة مقاطعة هوبي، في الأسبوع الأول من شهر فبراير. واستغرق الأمر أقل من أسبوعين للانتقال من وضع حجر الأساس في الموقع إلى البدء باستقبال أول المرضى. والمستشفيان الجديدان - مستشفى ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪لماذا تُسبب السمنةُ تفاقمَ مرض كوفيد-19؟
غطية مجلة ساينس Science لأخبار كوفيد-19 يدعمها مركز بوليتزر ومؤسسة هيسينغ-سيمونز Pulitzer Center.
بقلم:     ميريديث وادمان
ترجمة:  مي بورسلي
 
في ربيع هذا العام، بعد أيام من ظهور أعراض تشبه أعراض الإنفلونزا والحمى، وصل رجل إلى غرفة الطوارئ في المركز الطبي بجامعة فيرمونت Vermont Medical Center. كان شابا، في أواخر الثلاثينات من عمره، وكان يعشق زوجته وأطفاله الصغار. وكان يتمتع بصحة جيدة، وقد كرّس ساعات لا نهاية لها في إدارة ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪الفيروس التاجي يثير التخمينات حول موسم الإنفلونزا
قلم:    كيلي سيرفيك
ترجمة: مي بورسلي
تغطية مجلة ساينس Science لأخبار كوفيد-19 يدعمها مركز بوليتزر  Pulitzer Center ومؤسسة هايسنغ-سيمونز  Heising-Simons Foundation.
في شهر مارس 2020، بينما كان نصف الكرة الجنوبي يستعد لموسم الإنفلونزا الشتوي أثناء محاربة مرض كوفيد-19 COVID-19، وضعت شيريل كوهين Cheryl Cohen -عالمة الأوبئة، وزملاؤها في المعهد الوطني للأمراض المعدية National Institute for Communicable Diseases بجنوب إفريقيا اختصار: ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪كيف تقاوم العدوى باستعادة شباب جهازك المناعي
قلم:    غرايام لاوتون
ترجمة: محمد الرفاعي
اغسل يديك بعنايةٍ لعشرين ثانية، غطّ عطستك بمرفقك، تجنب ملامسة وجهك، ابقَ على مسافة مترٍ عن الآخرين، وكملجأ أخير ٍ، اعزل نفسك بعيداً عن الجميع لمدة أسبوعٍ مع ما تحتاج إليه من أغراض. وإذا أردت أن تتجنب فيروس كورونا المستجد، فكل هذه أفكارٌ جيدةٌ. لكن، في نهاية المطاف، خطُ الدفاع الذي يقف بينك وبين الإصابة بكوفيد 19 Covid-19 هو جهازك المناعي.
نعلم أن الجهاز المناعي يَضْعُفُ عندما نتقدم في ... (قراءة المقال)
مجلة مدار
‫‪حذف الأمراض من حمضنا النووي
ثارت ولادة أول طفلين معدلين جينياً في العالم ضجة كبيرة عام 2018. فقد عُدل الحمض النووي DNA للفتاتين التوأم أثناء عمليات التلقيح الصناعي في المختبر باستخدام تقنية تحرير الجينات كريسبر، وذلك بهدف حمايتهن من فيروس نقص المناعة البشرية HIV. وتستخدم تقنية كريسبر إنزيماً بكتيرياً لاستهداف وقطع تسلسل محدد في حمض نووي. وقد وُضع الباحث الصيني هي جيانكوي He Jiankui، الذي قاد العمل، في السجن لأنه تجاهل إرشادات السلامة ولم يحصل على موافقة واضحة. لكن في ... (قراءة المقال)
مجلة مدار
‫‪إيقاف الآفات بوسائل غير وحشية
ن أحد الاستخدامات الأخرى المحتملة للتحرير الجيني هو القضاء على الآفات. ويمكن للتحرير الجيني ذاتي التكرار Self-replicating edits المُسمى ‘المحركات الجينية’ Gene drives والمستند إلى تقنية كريسبر CRISPR تدمير مجموعات الكائنات الحية بكاملها. في التجارب المعملية، غالباً ما ينتج الحمض النووي DNA المُدخل حديثاً جنساً واحداً عقيماً، يكرر نفسه ليصيب كلتا النسختين من كروموسومات صبغيات الحيوان بحيث ينتقل إلى نسله بكامله. وقد طور بعض البعوض مقاومة ضد ... (قراءة المقال)
مجلة مدار
‫‪ثورة الروبوتيات السحابية
بكة عالمية من الآلات التي تتحدث وتتعلم من بعضها البعض هل تبدو مألوفة؟ قد توفر خدماً آليين حتى الوقت الحالي، ما زالت الروبوتات تحمل أدمغتها الضعيفة جداً داخلها. إنها تتلقى تعليمات، مثل ضع هذا أو احمل ذاك الشيء، وتنفذها. ليس هذا فحسب، بل تعمل في بيئات مثل المصانع والمستودعات المصممة أو المهيّأة خصيصاً لها. لكن الروبوتيات السحابية تَعد بشيء جديد تماماً؛ إنها روبوتات ذات أدمغة فائقة مخزنة في السحابة عبر الإنترنت. تقوم الفكرة على أن هذه الروبوتات ... (قراءة المقال)