يتكون علم الوراثة الجزيئية من علمين جزيئيين والآخر هو علم الوراثة. هذا العلم عبارة عن مجموعة من التقنيات المخبرية التي تهدف إلى تحديد أو معالجة أجزاء الحمض النووي في تركيب جزيئات بيولوجية مهمة. يتحدث العلماء عن تطبيق هذه التقنيات في مجموعة واسعة من العلوم الطبية الحيوية.
علم الوراثة الجزيئية هو نهج البحث السريري. ويشمل استخدام الأساليب
المختبرية والاستراتيجيات الجزيئية على مستوى الجينات. يوفر هذا النهج المعرفة حول
التعبير وتنظيم الجينات على المستوى الجزيئي.
تعريف علم الوراثة الجزيئية
لا يركز علم الوراثة الجزيئية على مناهج البحث أو الأساليب المختبرية،
بل على النظرية. اهتمت الأبحاث الفلسفية المبكرة بالنظرية الأساسية حول تكوين
الجينات والتعبير عنها وتنظيمها. ومع ظهور علم الوراثة التطورية وعلم الأحياء
التطوري، تم توجيه الاهتمام فيما بعد نحو انتقاد النظرية الأساسية المتعلقة بعلم
الوراثة المعاصر. لا تتعلق النظرية الأساسية بتكوين الجينات وتعبيرها وتنظيمها
فحسب، بل تتعلق أيضًا بالدور العام للجينات في الكائن الحي. ووفقا للنظرية
الأساسية، تقوم الجينات والحمض النووي بتوجيه جميع عمليات الحياة من خلال توفير
المعلومات التي تحدد تطور الكائنات الحية وعملها.
تعريف الجينات في علم الأحياء
تحتوي كتب علم الأحياء المدرسية على تعريفات للجينات. التعريف المعاصر
الأكثر شيوعًا هو أن الجين هو الوحدة الأساسية التي ترمز للبولي ببتيد. إحدى مشاكل
هذا التعريف هو أنه يستبعد العديد من الأجزاء التي يشار إليها عادة بالجينات. بعض
أجزاء كود الحمض النووي لجزيئات الحمض النووي الريبي (RNA) الوظيفية التي لا يتم تحويلها أبدًا إلى
عديدات الببتيد. تشتمل جزيئات الحمض النووي الريبي (RNA) هذه على جزيئات الحمض النووي الريبي (RNA) الناقلة، والحمض النووي الريبوزي (RNA) الريباسي، وجزيئات الحمض النووي الريبي (RNA) التي تلعب أدوارًا تنظيمية وتحفيزية. ولذلك
فإن هذا التعريف محدود للغاية.
هناك مشكلة أخرى في هذا التعريف الشائع وهي أنه يعتمد على تمثيل مفرط
في التبسيط لتعبير الحمض النووي. وفقا لهذه الرواية البسيطة، الجين هو سلسلة من
النيوكليوتيدات في الحمض النووي. ويصبح سلسلة من النيوكليوتيدات التي تشكل جزيء
الحمض النووي الريبي المرسال. وبدوره، يتم ترجمته إلى سلسلة من الأحماض الأمينية
التي تشكل البولي ببتيد.
النظرية الأساسية لعلم الوراثة الجزيئية
قدمت النظرية الأساسية المرتبطة بعلم الوراثة الجزيئية تفسيرات
لانتقال السمات من الآباء إلى الأبناء. استخدم مورغان وزملاؤه تقسيمًا بين التركيب
الجيني للكائن الحي، ونمطه الجيني، ومظاهره الملحوظة، أي نمطه الظاهري. تم فحص
العلاقة بين الاثنين على أنها علاقة سببية: النمط الوراثي بالارتباط مع البيئة
ينتج النمط الظاهري. وقد أوضحت هذه النظرية انتقال الاختلافات المظهرية من الآباء
إلى الأبناء من خلال متابعة انتقال الاختلافات الجينية من جيل إلى آخر وإسناد سمات
بديلة لوجود أشكال بديلة من الجينات.
نقل الجينات من أساسيات علم الوراثة الجزيئية
يتم انتقال الجينات على النحو التالي: يتلقى كل طفل نسخة واحدة من الكروموسوم II من كل والد. يجب أن تحتوي كروموسومات الأم على أليل من النوع البري
إن فكرة أن الجينات تسبب الاختلاف يجب أن تكون مؤهلة: الاختلافات في
الجينات تسبب اختلافات ظاهرية في سياقات وراثية وبيئية محددة. هذه الفكرة حيوية
للغاية ويتم التغاضي عنها لدرجة أنه من الضروري ذكرها كمبدأ.
شاهد ايضا"
- تعرف على أغرب الحيوانات في العالم
- تطبيقات الواقع المعزز والافتراضي في قطاع التعليم والترفيه
- أمن المعلومات والخصوصية في العصر الرقمي: التحديات والحلول
- اكتشف معنا أعماق الغابات المطيرة
البيولوجيا الجزيئية وعلم الوراثة الجزيئية
لقد أجاب البحث في مجال البيولوجيا الجزيئية وعلم الوراثة على الأسئلة
الأساسية في علم الوراثة الكلاسيكي حول مجموعة الجينات، وآلية تكاثر الجينات،
ووظيفة الجينات وكيف تسبب الاختلافات الجينية اختلافات في النمط الظاهري. يتم
تقديم هذه الإجابات من حيث ظواهر المستوى الجزيئي وتقدم العديد من النظريات
الأساسية المتعلقة بعلم الوراثة الجزيئية.
ازدواج الجينات
عندما تنفك الخيوط المزدوجة لجزيء الحمض النووي وتتشكل خيوط جديدة
بجوار الخيوط المنفصلة عن طريق اقتران النيوكليوتيدات التكميلية، يتم نسخ الجينات
بأمانة. بمجرد اكتمال العملية. يتكون من نسختين من الحلزون المزدوج الأصلي.
وبالتالي، يتم تكرار الجينات الموجودة في جزيء الحمض النووي الأصلي بشكل أكثر
كفاءة.
وظيفة الجينات
تعمل الجينات كقوالب في تركيب جزيئات الحمض النووي الريبي (RNA). والنتيجة هي أن التسلسل الخطي
للنيوكليوتيدات في جزيء الحمض النووي الريبي (RNA) المركب حديثًا يتوافق مع التسلسل الخطي
للنيوكليوتيدات في جزء الحمض النووي المستخدم كقالب. تلعب جزيئات الحمض النووي
الريبي (RNA) المختلفة أدوارًا مختلفة
في الخلية وتلعب العديد من جزيئات الحمض النووي الريبي (RNA) دور القالب في تركيب جزيئات البولي ببتيد.
البوليبيبتيدات المُصنَّعة حديثًا هي تسلسلات خطية من الأحماض الأمينية التي تشكل
البروتينات، وتلعب البروتينات نطاقًا واسعًا من الأدوار الوظيفية في الخلية
والكائن الحي (والبيئة).
الاختلافات في الجينات والاختلافات في الخصائص المظهرية
يؤدي الاختلاف في تسلسل النيوكليوتيدات للجين إلى اختلاف في تسلسل
النيوكليوتيدات لجزيئات الحمض النووي الريبي (RNA)، والذي بدوره يمكن أن يسبب اختلافًا في
تسلسل الأحماض الأمينية للبولي ببتيد.
يمكن أن تؤثر الاختلافات في التسلسل الخطي للأحماض الأمينية في عديدات
البيبتيدات (وفي التسلسل الخطي للنيوكليوتيدات في جزيئات الحمض النووي الريبي الوظيفية)
على دورها في الخلية والكائن الحي، وتظهر أحيانًا على شكل اختلاف مظهري.
التمييز بين النظريات الأساسية لعلم الوراثة الجزيئية
يتم تحديد التسلسل الخطي في جزيئات الحمض النووي الريبي (RNA) والبيبتيدات المركبة في الخلية بواسطة
الرموز. غالبًا ما يتم ربط جزيئات الحمض النووي الريبي (RNA) وتحريرها بطريقة تؤثر على الترتيب الخطي
للأحماض الأمينية في منتج البولي ببتيد النهائي.
لكن علماء الأحياء قدموا أيضًا إجابة. الجواب هو جزء من نظرية شاملة
وأساسية. ووفقا لهذه النظرية، فإن الجينات هي كائنات حية أساسية تنتج البروتينات
التي بدورها تنظم جميع العمليات الخلوية الهامة. أنها توجه تطور وعمل الكائنات
الحية.
غالبًا ما يُزعم أن الجينات توفر المعلومات أو المخطط أو البرنامج للكائن الحي. ومن المفيد التمييز بين هذه النظرية الواسعة والأساسية حول الدور الأساسي للجينات من النظرية المعتدلة والأساسية حول ما تفعله الجينات فيما يتعلق بتخليق الحمض النووي الريبي (RNA) والبيبتيدات.
وظيفة الجينات والحمض النووي في علم الوراثة الجزيئية
ويرتبط هذا العلم، الذي يسمى علم الوراثة الجزيئية، بنظرية أساسية
مفادها أن الجينات والحمض النووي توفر المعلومات التي تحدد تطور الكائنات الحية
وعملها. إنه يوجه جميع العمليات الأساسية للحياة. على الرغم من أن فكرة أن
الكروموسومات تحتوي على الكود الخاص بتطور وأداء الكائن الحي. وقد شاعها شرودنغر
قبل عصر علم الوراثة الجزيئية.
ولكن اليوم يتم التعبير عنها بشكل واضح من خلال المصطلحات الجزيئية.
معلومات التطوير والأداء، والتي تنتقل من جيل إلى جيل. على ما يبدو، يتم ترميزه في
تسلسل النيوكليوتيدات بما في ذلك الجينات والحمض النووي. يتم أولاً نسخ هذه
المعلومات الوراثية المزعومة إلى الحمض النووي الريبي (RNA). ثم يتم ترجمته إلى بروتين ويتم التعبير
عنه أخيرًا في تطور الكائنات الحية ووظيفتها.
البحوث البيولوجية على الجينات والحمض النووي
يستخدم العلماء النظرية الأساسية المرتبطة بعلم الوراثة الجزيئية
لتبرير تركيز البحث على الجينات والحمض النووي. تُعرف الجينات عادة بأنها الوحدات
الأساسية المسؤولة عن توجيه جميع العمليات الأساسية للحياة. عادة ما يتم استدعاء
مجموعة من النظريات لشرح دور الجينات.
تنتج الجينات الحمض النووي الريبي (RNA) والبولي ببتيدات. أنها توفر تعليمات أو
العمليات المباشرة. لكن الأبحاث الفلسفية أظهرت أن هذا النوع من الادعاءات الشاملة
لا يمكن أن يصمد أمام التدقيق.
لقد تم اقتراح أن السبب الرئيسي وراء اهتمام علماء الأحياء بالجينات
والحمض النووي هو أن الجينات تحدث فرقًا. ويمكن استخدامها لتتبع ومعالجة مجموعة
واسعة من العمليات البيولوجية. هذه الممارسة العلمية مستقلة عن أي نظرية أساسية
تتعلق بعلم الوراثة الجزيئية.
الكلمة الأخيرة
تعد فلسفة علم الوراثة الجزيئية مجالًا بحثيًا نابضًا بالحياة. إنه يعكس الكثير من الإثارة والتنوع في فلسفة العلوم المعاصرة. الفلاسفة الذين يدرسون المجالات ذات الصلة بعلم الوراثة. لديهم اهتمامات فلسفية مختلفة ويتبنون مناهج متعارضة.
تهدف بعض الأبحاث إلى تنظيم العلوم بشكل مباشر، بينما تهدف أبحاث أخرى إلى تصحيح فهمنا للعلم. يستخدم بعض الفلاسفة الأساليب التقليدية لفلسفة العلوم. على سبيل المثال، تحليل المفاهيم والنماذج، بينما يبتكر آخرون أساليب فلسفية جديدة باستخدام أساليب العلوم الاجتماعية، بما في ذلك الدراسات المسحية.