2.21 : الوراثة

لقد أحدث العمل الرائد الذي قام به غريغور مندل حول مبادئ الوراثة تحولاً جذرياً في فهمنا لكيفية انتقال الصفات من جيل إلى جيل. وقد مهدت تجاربه على نباتات البازلاء الطريق لاكتشاف الجينات، وهي وحدات منفصلة داخل الكائنات الحية تتحكم في الوراثة.

يوجد كل جين في أزواج، ويشكل الجمع بين هذه الجينات من كلا الوالدين النمط الجيني للفرد. وهذا النمط الجيني هو مخطط للصفات المحتملة. ومن أمثلة سمات النمط الجيني فصيلة الدم ولون العين ووجود أمراض وراثية. على سبيل المثال، قد تحدد الجينات الموروثة من الوالدين ما إذا كان لديهم عيون بنية أو زرقاء أو خضراء. يشير النمط الظاهري إلى الخصائص التي يمكن ملاحظتها للكائن الحي، مثل المظهر الجسدي والسلوك، والتي تنتج عن كل من التركيب الجيني والتأثيرات البيئية. ويمكن لعوامل مثل التغذية والمناخ أن تؤثر على هذه الخصائص.

في نموذج مندل، يلعب مفهوم الهيمنة دوراً حاسماً في التعبير الجيني. إن الجينات المهيمنة تخفي تأثيرات الجينات الأخرى في حالات الاقتران حيث يختلف الجينان. على سبيل المثال، في البشر، يكون الجين المسؤول عن العيون البنية مهيمناً على الجين المسؤول عن العيون الزرقاء. ونتيجة لهذا، فإن الطفل الذي يرث جين العيون البنية من أحد الوالدين وجين العيون الزرقاء من الآخر سيكون لديه عيون بنية عادة. ومع ذلك، إذا كان كلا الوالدين، على الرغم من أن لديهما عيون بنية، يحملان الجين المتنحي المسؤول عن العيون الزرقاء، فيمكنهما إنجاب طفل ذي عيون زرقاء.

يمتد هذا المبدأ إلى السمات الجسدية الأخرى. على سبيل المثال، الشعر المجعد هو سمة مهيمنة على الشعر المستقيم. وهذا يعني أنه إذا تلقى الطفل جينًا واحدًا على الأقل للشعر المجعد من أي من الوالدين، فمن المرجح أن يظهر الطفل شعرًا مجعدًا، بغض النظر عن الجين الآخر.

ومع ذلك، لا تلتزم جميع السمات بأنماط الوراثة البسيطة هذه. تتأثر الخصائص النفسية، مثل الذكاء والمزاج والاستعداد لسلوكيات معينة، بجينات متعددة، يساهم كل منها في سمة واحدة. كل جين مشارك له تأثير إضافي صغير، يساهم في التنوع الهائل الملحوظ في الشخصيات والسلوكيات البشرية. إن هذا التعقيد يجعل من الصعب التنبؤ بالسمات النفسية بناءً على الجينات الأبوية فقط.

إن التفسير التفصيلي للتعبير الجيني لا ينتهي عند الشفرة الجينية وحدها؛ بل يمتد إلى مجال علم الوراثة فوق الجينية، وهي طبقة معقدة تعدل نشاط الجينات دون تغيير تسلسل الحمض النووي نفسه. وهذه الآلية التنظيمية الإضافية حاسمة لفهم كيفية التعبير عن الجينات بشكل مختلف عبر الخلايا المختلفة ومراحل النمو.