تركيب الكروموسوم البشري، تتكون الخلايا البشرية من مجموعة من الأبنية المنظمة والمعقدة، والتي تضم في معظمها حمض نووي منقوص الأكسجين، المعروف بــDNA،تُعتبر الكروموسومات اللوحات الوراثية التي تحمل الخصائص الجينية للكائنات الحية، حيث توجد هذه الكروموسومات بشكل رئيسي في نواة الخلية،يجب الإشارة إلى أنه لا يمكن رؤية الكروموسومات إلا باستخدام المجهر الضوئي، وبهذا المقال سنتناول بشكل شامل تركيب الكروموسوم البشري وأهميته.
تُعتبر الكروموسومات أجزاءً تشبه الخيوط، تحمل المعلومات الوراثية التي تُكوّن الجينات، حيث تمتلك الكائنات الحية حقيقية النواة عددًا كبيرًا ومحدداً من الكروموسومات،يختلف عدد الكروموسومات وفقًا للنوع، فتتراوح غالبًا بين 10 إلى 50 كروموسوم في كل خلية، فعلى سبيل المثال تحتوي الخلايا البشرية على 46 كروموسوم، بينما توجد لدى نجم البحر 36 كروموسوم، وعند الضفدع 26 كروموسوم.
جدول المحتويات
ما هي الكروموسومات
- تُعرف الكروموسومات بأنها هياكل لجينية تمتاز بالشكل الخيطي، تحمل المعلومات الوراثية في صورة جينات،يتميز عدد الكروموسومات لدى الكائنات حقيقية النواة،
- يختلف عدد الكروموسومات بين الأنواع المختلفة؛ فمثلًا، يحتوي نجم البحر على 36 كروموسوم، بينما يمتلك الإنسان 46 كروموسوم، وبالنسبة للضفادع فإن عدد الكروموسومات يصل إلى 26 كروموسوم.
سنتناول الآن المكونات الأساسية للكروموسومات،حيث يتكون تركيب الكروموسوم من وحدتين أساسيتين هما الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين والبروتينات،تعتبر هذه المكونات ضرورية لعمليات تكوين الجينات وتعزيز الفهم العلمي لتركيب الكروموسومات.
مما تتركب الكروموسومات
أولًا التركيب الداخلي
- تتكون الكروموسومات من مجموعة من البروتينات وجزيء واحد من الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين المعروف بـ(DNA).
- تحتوي جزيئات الـDNA على كافة المعلومات الوراثية الخاصة بالكائنات الحية، والتي تنتقل من الآباء إلى الأبناء.
- داخل نواة الخلية، يتعرض الحمض النووي للالتفاف حول البروتينات المعروفة باسم الهستونات.
- يشكل الالتفاف حلقات تُعرف باسم الكروماتين، مما يساعد في حفظ الكروموسوم داخل نواة الخلية.
- الهستونات عبارة عن بروتينات موجبة الشحنة، حيث تتفاعل مع جزيئات الـDNA سالبة الشحنة.
- تساعد هذه التفاعلات في تنظيم الجينات النشطة داخل تركيب الكروموسوم.
ثانيًا تركيب الـDNA
جزيء الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين يتكون من وحدات تُعرف باسم النيوكليوتيدات التي تتركب من عدة أجزاء رئيسية
- مجموعة من الفوسفات.
- مجموعة من السكريات.
- قاعدة نيتروجينية، ويتواجد أربع أنواع رئيسية منها الجوانين G، والسيتوزين C، والياسمين T، والأدينين A.
- ترتيب هذه القواعد يحدد تعليمات الحمض النووي ويوفر الشيفرة الوراثية.
- يحتوي جزيء الـDNA على حوالي 3 مليار قاعدة نيتروجينية، يشترك حوالي 99% من هذه القواعد بين البشر.
- تتصل النيوكليوتيدات ببعضها، مما يؤدي إلى تكوين تركيب مميز يُطلق عليه اللولب المزدوج.
- يتكون هذا التركيب من شريطين يتم تجميعهما معًا بطريقة تشبه السلم، حيث تتواجد جزيئات الفوسفات والسكر على الجوانب.
- ترتبط القواعد النيتروجينية في الشريطين بطريقة معينة، بحيث يرتبط الأدينين A بالياسمين T.
ثالثًا الشكل الخارجي
- توجد الكروموسومات في نواة الخلية في أغلب الأحيان بصورة منفردة على شكل عصا.
- قبل انقسام الخلية، تتضاعف الكروموسومات لتصبح في شكل مميز يُعرف بالكروماتيدات الشقيقة، والذي يكون مماثلاً لشكل X.
- يتواجد في كل كروموسوم منطقة تعرف بالسنترومير التي تقوم بتقسيم الكروموسوم إلى ذراعين الذراع القصير (P arm) والذراع الطويل (q arm).
- يساهم موقع السنترومير في إعطاء الكروموسوم شكله الفريد، بالإضافة إلى أنه يُستخدم لوصف موقع الجينات.
- في نهايات الكروموسوم توجد تيلوميرات، وهي مناطق متكررة من الـDNA، حيث تعمل على حماية أطراف الكروموسومات، مثلما يحمي غلاف الحذاء أطراف الحذاء.
- على الرغم من أن بعض الخلايا تفقد قليلًا من التيلوميرات، إلا أنها لن تستطيع التكاثر مرة أخرى وقد تموت في نهاية المطاف.
ما هي طوابق الكروموسومات
يمتاز البناء الوراثي للكروموسومات بوجود هيكل منظّم يشبه الطوابق، حيث يمكن تصور هذا الهيكل كمجموعة من الطوابق التي ترقى من الصغير إلى الكبير
- الطابق الأول يمثل النوكليوتيد، وهو الأساس لبناء جزيء الـDNA.
- الطابق الثاني خاص بالـDNA، وهو يعتبر بوليمر.
- ينتج نتيجة ترابط النيوكليوتيدات، ليأخذ شكل السلم اللولبي المزدوج.
- الطابق الثالث مخصص للجينات، وهذه الجينات تكون مسئولة عن توارث صفات معينة.
- الطابق الرابع هو الكروموسومات، التي تمثل شرائط منظمة من الـDNA.
- يتم ترتيبها بشكل يكون الكروموسوم، وفي الجسم البشري يتواجد 46 كروموسوم.
- الطابق الخامس يتضمن أزواج الكروموسومات، حيث يحتوي كل زوج على كروموسومين عشرين، مما يعني أن الخلية تحتوي على 46 كروموسوم مرتبين في 23 زوجًا، 22 منهم من الكروموسومات الجسمية.
ما هي أنواع الكروموسومات
- يحتوي جسم الإنسان على العديد من الخلايا، حيث تمتلك كل خلية 23 زوج من الكروموسومات، ما يجعل العدد الإجمالي 46 كروموسومًا.
- من بين هذه الأزواج، توجد 22 زوجًا تُعرف بالكروموسومات الجسمية، وهذه الكروموسومات تشترك فيها الذكور والإناث، فيما يُطلق على الزوج الأخير اسم الكروموسومات الجنسية.
- الكروموسومات الجنسية تختلف بين الإناث والذكور حيث تمتلك الإناث نسختين من الكروموسوم X، بينما يمتلك الذكور كروموسوم X واحد بجانبه كروموسوم Y.
- تؤثر الكروموسومات الجنسية على الصفات الوراثية، بينما توجد بعض الكائنات الحية التي لا تمتلك كروموسومات جنسية، مثل النمل والنحل.
- تتحدد جنسها من خلال عملية الإخصاب، حيث يتحول الحيوان المنوي الذي يُخصب البويضة إلى أنثى، بينما يصبح البيض غير المخصب ذكراً.
تعريف الجينات
- تُعتبر الجينات أجزاء صغيرة من جزيء الـDNA الطويل.
- تتراوح تعقيد الجينات في الإنسان بين المئات إلى أكثر من مليوني قاعدة.
- تمثل الجينات لغة الخلية، حيث تحدد ترتيب القواعد النيتروجينية في جزيء الـDNA.
- وتخبر الخلية بكيفية عمل البروتينات عن طريق ترجمة المعلومات الوراثية إلى بروتينات.
- تلعب الجينات دورًا رئيسيًا في تحديد جميع صفات الكائن الحي، حيث تقوم كل مجموعة من الجينات بالتحكم في صفة محددة.
- هذه الصفات تشمل العوامل الداخلية والخارجية مثل الأمراض التي قد يتعرض لها الشخص، أو لون العينين.
- الأمراض الوراثية التي تتأثر بمسببات جينية، مثل فقر الدم المنجلي، تتعلق أيضًا بالجانات.
- تعتبر الجينات هي الوحدات الأساسية الوراثية للكائنات الحية، إذ يتوارث الأبناء الجينات من الآباء.
- يمكن للأبناء أن يرثوا الصفات الجسدية أو القابلة للإصابة بالأمراض من آبائهم.
- تشمل الجينات أيضًا المعلومات اللازمة لبناء الخلايا، والمحافظة عليها، ونقل المعلومات الوراثية بين الأجيال.
في ختام هذا المقال، نجد أننا قدمنا لمحة شاملة حول تركيب الكروموسوم البشري ودوره المحوري في تحديد الصفات الوراثية على مر الأجيال،معرفتنا للعدد الدقيق للكروموسومات في كل كائن حي تُعد خطوة أساسية لفهم التنوع البيولوجي وتحديد الجينات المسؤولة عن الصفات الوراثية،هذا الفهم يوفر لنا قاعدة معرفية متينة للتوجه نحو تطورات مستقبلية في المجالات العلمية والطبية.
