النبات
مواضيع عامة في علم النبات
الجذور - السيقان - الأوراق
النباتات الوعائية واللاوعائية
البذور (مغطاة البذور - عاريات البذور)
الطحالب
النباتات الطبية
الحيوان
مواضيع عامة في علم الحيوان
علم التشريح
التنوع الإحيائي
البايلوجيا الخلوية
الأحياء المجهرية
البكتيريا
الفطريات
الطفيليات
الفايروسات
علم الأمراض
الاورام
الامراض الوراثية
الامراض المناعية
الامراض المدارية
اضطرابات الدورة الدموية
مواضيع عامة في علم الامراض
الحشرات
التقانة الإحيائية
مواضيع عامة في التقانة الإحيائية
التقنية الحيوية المكروبية
التقنية الحيوية والميكروبات
الفعاليات الحيوية
وراثة الاحياء المجهرية
تصنيف الاحياء المجهرية
الاحياء المجهرية في الطبيعة
أيض الاجهاد
التقنية الحيوية والبيئة
التقنية الحيوية والطب
التقنية الحيوية والزراعة
التقنية الحيوية والصناعة
التقنية الحيوية والطاقة
البحار والطحالب الصغيرة
عزل البروتين
هندسة الجينات
التقنية الحياتية النانوية
مفاهيم التقنية الحيوية النانوية
التراكيب النانوية والمجاهر المستخدمة في رؤيتها
تصنيع وتخليق المواد النانوية
تطبيقات التقنية النانوية والحيوية النانوية
الرقائق والمتحسسات الحيوية
المصفوفات المجهرية وحاسوب الدنا
اللقاحات
البيئة والتلوث
علم الأجنة
اعضاء التكاثر وتشكل الاعراس
الاخصاب
التشطر
العصيبة وتشكل الجسيدات
تشكل اللواحق الجنينية
تكون المعيدة وظهور الطبقات الجنينية
مقدمة لعلم الاجنة
الأحياء الجزيئي
مواضيع عامة في الاحياء الجزيئي
علم وظائف الأعضاء
الغدد
مواضيع عامة في الغدد
الغدد الصم و هرموناتها
الجسم تحت السريري
الغدة النخامية
الغدة الكظرية
الغدة التناسلية
الغدة الدرقية والجار الدرقية
الغدة البنكرياسية
الغدة الصنوبرية
مواضيع عامة في علم وظائف الاعضاء
الخلية الحيوانية
الجهاز العصبي
أعضاء الحس
الجهاز العضلي
السوائل الجسمية
الجهاز الدوري والليمف
الجهاز التنفسي
الجهاز الهضمي
الجهاز البولي
المضادات الحيوية
مواضيع عامة في المضادات الحيوية
مضادات البكتيريا
مضادات الفطريات
مضادات الطفيليات
مضادات الفايروسات
علم الخلية
الوراثة
الأحياء العامة
المناعة
التحليلات المرضية
الكيمياء الحيوية
مواضيع متنوعة أخرى
الانزيمات
حجم الجين
المؤلف:
د. محمد باقر صاحب الشهيب , أ.د. علي حمود السعدي , أ.د. حيدر كامل زيدان
المصدر:
مبادئ الوراثة الجزيئية
الجزء والصفحة:
ص37-39
2025-01-15
319
لقد استخدم الباحثون تقنيات متنوعة تمكنوا من خلالها تحديد حجم الجين. هناك طريقة مباشرة تتلخص ببساطة بتقسيم عدد النيوكليوتيدات في الكروموسوم على عدد الجينات المعروف بوجودها في الكائن. وهنالك طريقة أخرى غير مباشرة والتي تتم باستخدام الخرائط الوراثية (genetic mapping) وتكرار عملية التعابر الوراثي ( crossing over frequency). تعتمد هذه الطريقة على افتراض أن تكرارات التعابر تكون مساوية تقريباً للكروموسوم كاملاً. إن المشكلة هي أن تردد التعابر الوراثي يمكن أن يفسر بتلك المسافة الواقعة بين الجينات قيد الدراسة هو أكبر من حدوث تلك الحالة، لأنه كلما تباعدت الجينات عن بعضها البعض كلما ازداد احتمال حدوث التعابر الوراثي بينها. ومن ناحية أخرى ربما تكون المسافة بين الجينات التي تبدي مستوى واطئ من التعابر الوراثي أصغر مما هو عليه الحال من مسافتها الحقيقية من بعضها البعض. أن معدل التعابر الواطئ بين الجينات ذات المسافة القصير بين بعضها البعض يحدث لأسباب غير معروفة. وبالتالي، فإن تقديرات حجم الجين وأعداد الجينات ربما تكون أكبر أو أصغر من حقيقتها وعموما، بينت نتائج قياس حجم الجينات بأن معدل ما يحتوي الجين الموجود في بدائية النواة هو من 900 إلى 1500 زوج قاعدي. أما معدل ما يحتوي جين حقيقية النواة من أزواج قاعدية فمن الصعوبة تحديد ذلك، ولكن، وجد بأنه عادة ما يكون حجم الجينات المكتشفة في حقيقية النواة هو مئات الآلاف من الأزواج القاعدية وكما هو متوقع، توجد هنالك علاقة بين تعقيد الكائن الحي وعدد الجينات في جينومها وعلى سبيل المثال، يتنوع عدد الجينات بين الكائنات بدائية النواة والكائنات حقيقية النواة من أقل من 500 جين للبكتريا البسيطة إلى حوالي 30,000 جين في البشر.
على الرغم من أن ازدياد حجم الجين هو دليل واضح على ازدياد المعلومات الوراثية فيه، ولكن هذا لا يعني أن صغر حجم الجين يعني بالضرورة قلة المعلومات الوراثية المخزونة فيه. ففي العديد من فايروسات الـ DNA الصغيرة جداً، كما في ФX174 والتي يحتاج فيها الفايروس ФX174 إلى 11 بروتين والتي يبلغ مجموع أحماضها الأمينية 2300 حامض أميني. وبما أن كل حامض أميني قد تم تشفيره من قبل ثلاث نيوكليوتيدات، فان طول ФX174 DNA يجب أن يكون على الأقل 9600 نيوكليوتيدة هذا بصرف النظر عن التسلسل البادئ والتسلسل الموقف وما شابهها.
حلت هذه الكائنات الدقيقة تلك المشكلة وذلك من خلال تطوير ما يعرف بالجينات المتداخلة. يشير الشكل (1) إلى الخارطة الوراثية للفايروس ФX174وفيها تتضح صفة التداخل بشكل جلي. ويتضح من هذا الشكل بأن التسلسلات النيوكليوتيدية في بعض الجينات تندرج بشكل كامل ضمن تسلسلات جينات أخرى. لاحظ على سبيل المثال أن الجين B يقع ضمن تسلسل الجين A، بينما يقع الجين E ضمن الجين D. تسمح هذه الإستراتيجية باحتواء كمية كبيرة من المعلومات ضمن طول محدد للـ DNA وهذا الذي يسمح في هذه الحالة لكل جين بأن يقع ضمن طول مميز للجينوم. وبمعنى آخر، تحتاج الجينات المتجاورة إلى كمية DNA أكثر من تلك التي تحتاجها الجينات المتداخلة.
شكل (1) خارطة الجينات التسع للعاثي ФX174. لاحظ ان الجين B يقع كليا ضمن الجين A بينما يقع الجين E كلياً ضمن الجين D( تصميم المؤلف )
يوجد ضمن الجينات المتداخلة معلومات متداخلة أيضاً، ولكن كل جين سواء أكان متداخلا أم لا يمتلك نقطة بدايته الخاصة به وعلى الرغم من أهمية نظام التداخل في اختزال كمية الـ DNA المطلوبة للتشفير عن الجينات إلا أن هنالك بعض المشاكل التي تعتري هذا النظام، وتتمثل بالطفرة التي تحدث في منطقة التداخل والتي يمكن أن تؤثر ليس فقط على جين واحد وإنما جينين اثنين معاً وبالتالي سيتضرر بروتينين من طفرة واحدة في هذا النظام بدلا من بروتين واحد. إذن للطفرة خطر مضاعف على الجينات المتداخلة مقارنة بنظيراتها الغير متداخلة.