علم الوراثة

مقدمة :

علم الوراثة: هو أحد فروع علوم الحياة الحديثة الذي يبحث في أسباب التشابه والأختلاف في صفات الأجيال المتعاقبة من الأفراد التي ترتبط فيما بينها بصلة عضوية معينة كما يبحث فيما يؤدي اليه تلك الأسباب من نتائج مع أعطاء تفسير للمسببات ونتائجها .

وعلى هذا الأساس فإن دراسة هذا العلم تتطلب من بين ما تتطلب الماماً واسعاً وقاعدة راسخة عميقة في شتى مجالات علوم الحياة كعلم الخلية Cytology وعلم الهيئة Morphology وعلم الأجنة Embryology وعلم البيئة Ecology والتصنيف Taxonomy والزراعة Agriculture والطب Medicine وعلم البكتريا Bacteriology . بالإضافة الى علوم أخرى لا يستغنى عنها دارس علم الوراثة كالكيمياء الحيوية Biochemistry والفيزياء الحيوية Biophysics والأحصاء الحيوي Biometry وعلم الأنسان Anthropology وعلم النفس Psychology .

ولذا فإن دراسة هذا العلم ليست من السهولة بقدر كبير , لكن ما تتضمنه هذه الدراسة من متعة ولذة بالأضافة الى ما تسديه للأنسان من فوائد اقتصادية واجتماعية ونفسية , كفيل بتذليل تلك العقبات وتعويض تلك المصاعب.

ولم يدخل هذا العلم الحقبة التجريبية Experimental period ويأخذ الصفة العلمية الثابتة الا عند التعرف على أبحاث مندل . ومنذ ذلك الحين طفر هذا العلم طفرات واسعة في مجالات البحوث والتقدم مما ادى الى اتساع رقعته أفقياً وعمودياً , فعلى صعيد التقدم العمودي استطاع موركان Morgan ومساعدوه أن يحولو مفهوم مندل عن عوامل الصفات التي كانت مجرد افتراض افترضه مندل لتفسير نتائج تجاربه الى حقيقة واقعة ابدلت كلمة عامل Factor بكلمة جين Gene كشيء معين واقع علىالكروموسوم يمثل بشكل أ بآخر صفة من صفات الكائن الحي. وأنبثقت عن ذلك نظرية تدعى الآن بنظرية الجينات Gene theory وهي مرتبطة بنظرية اخرى تسمى بنظرية الكروموسومات Chromosome theory وفحواها ان عوامل الصفات هي أجسام معينة تدعى الجينات وهي موجودة على الكروموسومات بترتيب طولي Linear وفردي Single ولكل جين موقع خاص على الكروموسوم وطبيعة خاصة وان اي تغيير في الموقع او في الطبيعة يؤدي الى تغيير فيما يمثله هذا الجين من صفات . وقد جلبت هذه النظرية انتباه الكيمياويين والفيزياويين بالإضافة الى البايولوجيين فدرست الكروموسومات والجينات من الناحيتين الفيزياوية والكيمياوية بغية التعرف على كيفية سيطرة هذه التراكيب على التفاعلات الكيمياوية داخل الخلايا وبذلك كيفية سيطرتها على تكوين صفات الكائن الحي مما أدى الى انبثاق الوراثة الخلوية Cytogenetics والوراثة البايوكيميائية Biochemical genetics  وقد قطع علم الوراثة من خلال هذين العلمين شوطاً واسعاً في التعرف على التركيب الكيمياوي والتركيب الفيزياوي لمادة الكروموسومات والجينات . وقد كان النموذج الذي أقترحه العالمان واتسن Watson وكريك Crick عن تركيب وترتيب جزيئة الـ DNA تأثير كبير في تقدم هذا العلم في هذا المضمار كما كانت الدراسات الواسعة المضنية عن علاقة الحوامض النووية Nucleic acids بتركيب وبناء البرتينات خطوة رفعت من شأن هذا العلم وعمقت مفاهيمه وأفسحت المجالات أمام الباحثين فيه لكي يستغلوا ما توصلوا اليه في حقول التطبيق.

كانت هذه نظرة سريعة جداً في تقدم علم الوراثة عمودياً. أما تقدم هذا العلم وتوسعه على المستوى الأفقي فيتجلى ذلك بدخول هذا العلم عنوة لتفسير وإستغلال كثير من القضايا البايولوجية على أساس وراثي واضح مما أدى الى تفرع هذا العلم وإتساع رقعته ونشوء فروع جديدة في علوم الحياة لم تكن موجودة في السابق كفرع الوراثة الفسيولوجية Physiological genetics والوراثة المتعلقة بالتطور Evolution وتكوين الأنواع Speciation والوراثة المتعلقة بالنمو Growth وظواهره العادية وغير العادية Growth genetics والوراثة الإحصائية Biometrical genetics وعلاقة الوراثة بتحسين النبات Plant breeding وعلاقة الوراثة  بتحسين الحيوان Animal breeding وعلاقة الوراثة بتحسين النوع البشري Eugenics ووراثة الأنسان Human genetics .

وليس بخافٍ على أحد ما يتوفر من عناصر التشابه بين أفراد النوع الواحد تلك العناصر التي تنتقل من جيل الى جيل آخر فللأنسان أسس موروثة خاصة تمثل العوامل المشتركة التي يوضع بموجبها جميع البشر في مجموعة واحدة وما يقال عن الأنسان يمكن أن يطبق على جميع الحيوانات والنباتات فحشرة الدروسوفلا تولد حشرات دروسوفلا والجرادة تولد جراداً ونبات الباقلاء يولد نباتات باقلاء ونبات الفاصوليا يولد نباتات فاصوليا ... الخ . وحتى لو وضعت هذه الحيوانات أوالنباتات في بيئة واحدة فالنتيجة هي لا تتغير وكمثال على ذلك لو زرعت نبات حنطة ونبات باقلاء ونبات بصل في نفس التربة وأحيطت التجربة بنفس الظروف من رطوبة وحرارة وضوء ... الخ لوجدت أن النباتات المتكونة هي حنطة وباقلاء وبصل , مما يدل بصورة واضحة على وجود أسس معينة تتحكم بصفات الكائن الحي وهي تنتقل من جيل الى آخر أي تورث بغض النظر عما يحيط الكائن الحي من عوامل بيئية Environmental.

لكنك لو دققت النظر في الأفراد التابعة لنوع واحد كالأنسان مثلاً لتعذر عليك إيجاد فردين متشابهين تمام التشابه في جميع الصفات وقد تلجأ لإيجاد ذلك في التوائم المتماثلة Identical twins لكنك ستجد أنه حتى في هذه الحالة لايكون التماثل تاماً خصوصاً إذا عاش التوأمان تحت ظروف بيئية مختلفة .

من هذا نستنتج إن الأنماط الظاهرية Phenotypes محكومة في الأساس بأنماط جينية معينة Genotypes تستمر في انتقالها خلال الأجيال المتعاقبة , وأن هذه الأنماط الجينية هي المسؤولة عن مدى التشابه بين أفراد النوع الواحد ونتيجة لكثرة هذه الأنماط وتعددها وتنوعها وقابليتها للتغيير التلقائي Spontaneous أو التغيير المستحث Induced ونتيجة لأحتمال تواجدها في نفس الكائن الحي بصورة مستقلة أو قد تؤدي بالإضافة إلى عناصر التشابه إلى عناصر إختلاف بين أفراد النوع الواحد ، وتسمى عناصر الإختلاف هذا التغاير Variation . وقد أثبتت الدراسات إن التغيرات التي يوجد ما يمثلها في النمط الجيني تكون موروثة Heritable أي منتقلة من جيل إلى آخر أما التغيرات التي لا صلة لها بالتركيب الجيني فهي لا تنتقل من جيل إلى آخر أي إنها غير موروثة None – Heritable وهي تتمثل بالتغيرات الناجمة عن تأثير البيئة.