ژننتیک ژننتیک ژننتیک
ژننتیک ژننتیک ژننتیک
ژن*شناسی بخشی از دانش زیست*شناسی است که به وراثت و تفاوتهای جانداران می*پردازد. علم ژن*شناسی یکی از شاخه*های علوم زیستی است. بوسیله قوانین و مفاهیم موجود در این علم می*توانیم به تشابه یا عدم تشابه دو موجود نسبت به یکدیگر پی ببریم و بدانیم که چطور و چرا چنین تشابه و یا عدم تشابه در داخل یک جامعه گیاهی و یا جامعه جانوری ، بوجود آمده است. علم ژن*شناسی علم انتقال اطلاعات بیولوژیکی از یک سلول به سلول دیگر ، از والد به نوزاد و بنابراین از یک نسل به نسل بعد است. ژن*شناسی با چگونگی این انتقالات که مبنای اختلالات و تشابهات موجود در ارگانیسم*هاست، سروکار دارد. علم ژن*شناسی در مورد سرشت فیزیکی و شیمیایی این اطلاعات نیز صحبت می*کند.
تقسیم بندی علم ژننتیک
ژن*شناسی را می*توان به سه گروه تقسیم بندی کرد.
ژن*شناسی پایه
ژن*شناسی پزشکی و انسانی
ژن*شناسی مولکولی
موضوعات مورد بحث در ژن*شناسی پایه
تاریخچه:
علم زیست شناسی ، هرچند به صورت توصیفی از قدیمی*ترین علومی بوده که بشر به آن توجه داشته است. اما از حدود یک قرن پیش این علم وارد مرحله جدیدی شد که بعدا آن را ژن*شناسی نامیده*اند و این امر انقلابی در علم زیست شناسی بوجود آورد. در قرن هجدهم ، عده*ای از پژوهشگران بر آن شدند که نحوه انتقال صفات ارثی را از نسلی به نسل دیگر بررسی کنند. ولی به دو دلیل مهم که یکی عدم انتخاب صفات مناسب و دیگری نداشتن اطلاعات کافی در زمینه ریاضیات بود، به نتیجه*ای نرسیدند.
اولین کسی که توانست قوانین حاکم بر انتقال صفات ارثی را شناسایی کند، کشیشی اتریشی به نام گریگور مندل بود که در سال 1865 این قوانین را که حاصل آزمایشاتش روی گیاه نخود فرنگی بود، ارائه کرد. اما متاسفانه جامعه علمی آن دوران به دیدگاهها و کشفیات او اهمیت چندانی نداد و نتایج کارهای مندل به دست فراموشی سپرده شد. در سال 1900 میلادی کشف مجدد قوانین ارائه شده از سوی مندل ، توسط درویس ، شرماک و کورنز باعث شد که نظریات او مورد توجه و قبول قرار گرفته و مندل به عنوان پدر علم ژن*شناسی شناخته شود.
در سال 1953 با کشف ساختمان جایگاه ژنها از سوی جیمز واتسون و فرانسیس کریک ، رشته*ای جدید در علم زیست شناسی بوجود آمد که زیست شناسی ملکولی نام گرفت . با حدود گذشت یک قرن از کشفیات مندل در خلال سالهای 1971 و 1973 در رشته زیست شناسی ملکولی و ژن*شناسی که اولی به بررسی ساختمان و مکانیسم عمل ژنها و دومی به بررسی بیماریهای ژن*شناسی و پیدا کردن درمانی برای آنها می*پرداخت ، ادغام شدند و رشته*ای به نام مهندسی ژن*شناسی را بوجود آوردند که طی اندک زمانی توانست رشته*های مختلفی اعم از پزشکی ، صنعت و کشاورزی را تحت*الشعاع خود قرار دهد.
ژن*شناسی مندلی:
ژن*شناسی مندلی یا کروموزومی بخشی از ژن*شناسی امروزی است که از توارث ژنهای موجود در روی کروموزوم*ها بحث می*کند، اما برعکس در ژن*شناسی غیر مندلی که به ژن*شناسی غیر کروموزومی نیز معروف است، توارث مواد ژن*شناسیی موجود در کلروپلاست و میتوکندری ، مورد تجزیه و تحلیل قرار می*گیرد.
تغییرات نسبتهای مندلی:
نسبتهای فنوتیپی مندلی در مونوهیبریدها (3:1) ، تحت تاثیر عوامل متعددی چون غالبیت ناقص ، هم بارزی ، ژنهای کشنده ، نافذ بودن و قدرت تظاهر یک ژن و چند آللی قرار می*گیرد که نسبتهای مندلی را تغییر می*دهد.
احتمالات:
آشنایی با قوانین علم احتمالات ، از نظر درک چگونگی انجام پدپده*های ژن*شناسیی ، پیش بینی فنوتیپی ، نتایج حاصله از یک آمیزش و برآورد انطباق نسبت فنوتیپی نسل اول و دوم ، با یکی از مکانیزمهای ژن*شناسیی دارای اهمیت فوق*العاده*ای می*باشد.
پیوستگی ژنها:
پدیده پیوستگی ژنها (Linkage) بوسیله سوتون ، در سال 1903 ، عنوان گردید. سوتون با بیان اینکه کروموزوم*ها حامل عوامل ارثی (ژنها) هستند، روشن نمود که تعداد ژنها به مراتب بیشتر از تعداد کروموزوم*ها بوده و بنابراین هر کروموزوم ، می*تواند حامل ژنهای متعددی باشد.
جهش ژنی:
موتاسیون ژنی را در اصل ، بدن توجه به تغییرات ماده ژن*شناسیی ، برای بیان تغییرات فنوتیپی در جانوران یا گیاهان نیز بکار برده*اند و بدان مناسبت ، موجودی که فنوتیپ آن در نتیجه موتاسیون تغییر می*کند را موتان می*گویند.
موضوعات مورد بحث در ژن*شناسی مولکولی کشف ساختمان DNA شناخت امروزی ما در مورد مسیرهای اطلاعاتی از همگرایی یافته*های ژن*شناسیی ، فیزیکی و شیمیایی در بیوشیمی امروزی حاصل شده است. این شناخت در کشف ساختمان دو رشته مارپیچی DNA ، توسط جیمز واتسون و فرانسیس کریک در سال 1953 خلاصه گردید. .
ژنها و کروموزومها:
ژنها قطعاتی از یک کروموزوم هستند که اطلاعات مورد نیاز برای یک مولکول DNA یا یک پلی پپتید را دارند. علاوه بر ژنها ، انواع مختلفی از توالیهای مختلف تنظیمی در روی کروموزومها وجود دارد که در همانند سازی ، رونویسی و ... شرکت دارند.
متابولیزم DNA
سلامت DNA بیشترین اهمیت را برای سلول دارد که آن را می*توان از پیچیدگی و کثرت سیستمهای آنزیمی شرکت کننده در همانند سازی ، ترمیم و نوترکیبی DNA ، دریافت. همانند سازی DNA با صحت بسیار بالا و در یک دوره زمانی مشخص در طی چرخه سلولی به انجام می رسد.
متابولیزم RNA
رونویسی توسط آنزیم RNA پلیمراز وابسته به DNA کاتالیز می*شود. رونویسی در چندین فاز ، شامل اتصال RNA پلیمراز به یک جایگاه DNA به نام پروموتور ، شروع سنتز رونویسی ، طویل سازی و خاتمه ، روی می*دهد. سه نوع RNA ساخته می*شود.
متابولیزم پروتئین
پروتئینها در یک کمپلکس RNA پروتئینی به نام ریبوزوم ، با یک توالی اسید آمینه*های خاص در طی ترجمه اطلاعات کد شده در RNA پیک ، سنتز می*گردند.
تنظیم بیان ژن
بیان ژنها توسط فرآیندهایی تنظیم می*شود که بر روی سرعت تولید و تخریب محصولات ژنی اثر می*گذارند. بیشتر این تنظیم در سطح شروع رونویسی و بواسطه پروتئینهای تنظیمی رخ می*دهد که رونویسی را از پروموتورهای اختصاصی مهار یا تحریک می*کنند.
فناوری DNA نوترکیبی
با استفاده از فناوری DNA نو ترکیبی مطالعه ساختمان و عملکرد ژن بسیار آسان شده است. جداسازی یک ژن از یک کروموزوم بزرگ نیاز دارد به، روشهایی برای برش و دوختن قطعات DNA ، وجود ناقلین کوچک که قادر به تکثیر خود بوده و ژنها در داخل آنها قرار داده می*شوند، روشهایی برای ارائه ناقل حاوی DNA خارجی به سلولی که در آن بتواند تکثیر یافته و کلنیهایی را ایجاد کند و روشهایی برای شناسایی سلولهای حاوی DNA مورد نظر. پیشرفتهای حاصل در این فناوری ، در حال متحول نمودن بسیاری از دیدگاههای پزشکی ، کشاورزی و سایر صنایع می*باشد.
در حال حاضر 1 کاربر در حال مشاهده این موضوع است. (0 کاربران و 1 مهمان ها)