الكروموسومات
تعد الكروموسومات (بالإنجليزية: Chromosome) عبارة عن أجزاء شبيهة بالخيوط تقع داخل الخلية ، تحمل المعلومات الورثية على شكل جينات، وتمتلك جميع الكائنات الحية حقيقية النوى عدداً مميزاً وثابتاً منها،ويختلف هذا العدد باختلاف الأنواع، وهو يتراوح في المتوسط بين 10-50 كروموسوماً في كل خلية؛ فمثلاً يبلغ عدد الكروموسومات عند القطة 38 كروموسوماً، ويمتلك نجم البحر 36 كرموسوماً، والضفدع 26 كروموسوماً، والإنسان 46 كروموسوماً.
يعود مصطلح الكروموسوم في أصله إلى كلمتين يونانين هما: كروما (chroma) التي تعني اللون أو الملوّن، وسوما (soma) التي تعني الجسم، وقد أطلق العلماء على الكروموسومات هذا الاسم؛ لأنها تشكّل تراكيب أو أجساماً في الخلايا تنصبغ بقوّة بواسطة بعض الأصباغ الملوّنة التي يتم استخدامها في البحوث.
تركيب الكروموسومات
التركيب الداخلي
تتكوّن الكروموسومات من البروتين، وجزيء واحد من الحمض النووي الريبوزي منقوض الأكسجين ( DNA )، الذي يضم المعلومات الوراثية للكائن الحي، التي تنتقل من الآباء إلى الأبناء؛حيث يلتف الحمض النووي المكوّن للكروموسوم داخل النواة حول البروتينات التي يُطلق علها اسم الهستونات (بالإنجليزية: histones)، ليكوّن حلقات تلتف لتكوّن الكروماتين (بالإنجليزية: chromatin) مما يمكّن من احتواء الكروموسوم داخل نواة الخلية،وتعد الهستونات عبارة عن بروتينات موجبة الشحنة تشكّل بكرات يمكن لجزيئات الدنا سالبة الشحنة الالتفاف حولها، وهي تلعب دوراً مهماً في تحديد الجين النشط.
تركيب الدنا
يتكوّن جزيء الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين من جزيئات يُطلق عليها اسم النيوكليوتيدات، والتي يتكون كل منها من الأجزاء الآتية:
- قاعدة نيتروجينية؛ هناك أربعة أنواع من القواعد النيتروجينية، هي: الجوانين "G" (بالإنجليزية: guanine)، والأدينين "A" (بالإنجليزية: adenine)، والثايمين "T" (بالإنجليزية: thymine)، والسايتويين "C" (بالإنجليزية: cytosine)، ويحدد ترتيب هذه القواعد تعليمات الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين أو الشيفرة الوراثية، ويمتلك جزيء الدنا نحو 3 مليار قاعدة نيتروجينية، ويتشابه أكثر من 99% من هذه القواعد بين البشر وفق المكتبة الوطنية للطب (NLM).
- مجموعة من الفوسفات .
- مجموعة من السكر.
تتّصل النيوكليوتيدات مع بعضها لتكوين شريطين طويلين يلتفان لتكوين تركيب يُطلق عليه اسم التركيب اللولبي المزدوج، وعند تشبيه هذا التركيب بالسلم فإن جزيئات السكر والفوسفات تشكّل جوانبه، بينما تشكّل القواعد النيتروجينية درجات هذا السلم، وترتبط القاعدة النيتروجينية من أحد الأشرطة مع القاعدة النيتروجينية من الشريط الآخر على الشكل الآتي: يرتبط الأدينين (A) مع الثايمين (T)، بينما يرتبط الجوانين (G) مع السايتويين (C).
الشكل الخارجي
تقع الكروموسومات في نواة الخلية، وهي تكون على شكل عصي منفردة (بالإنجليزية: single-stranded) في معظم الأوقات، وقبل الانقسام المتساوي، يتضاعف الكروموسوم ليكوّن تراكيب تشبه العصي المزدوجة (بالإنجليزية: double stranded)، وعلى شكل حرف (X)، تُعرف باسم الكروماتيدات الشقيقة (بالإنجليزية: Sister chromatids).
يمتلك كل كروموسوم منطقة ضيقة يطلق علها اسم السينترومير (بالإنجليزية: centromere)، وهي تقسمه إلى جزأين أو ذراعين، أحدهما طويل يُطلق عليه اسم (q arm) والآخر قصير يُطلق عليه اسم (p arm)، ويعطي موقع السنترومير كل كروموسوم شكله المميز، كما يمكن استخدامه للمساعدة على وصف موقع جينات معينة.
يقع في نهاية الكروموسوم الخطي ما يُطلق عليه اسم التيلومير أو القسيم الطرفي (بالإنجليزية: telomere)، وهو عبارة عن امتدادات متكررة من الدنا، تحمي أطراف الكروموسوم بطريقة مماثلة للطريقة التي تحمي بها أطراف رباط الحذاء الرباط من التفكك أو الانحلال، وفي كثير من أنواع الخلايا تفقد التيروميرات القليل من الدنا الخاص بها في كل مرة تنقسم فيها الخلية، وعندما تنتهي جميع أجزاء الدنا الخاصة بالتيلوميرات هذه، فإن الخلية لن تستطيع التضاعف مرة أخرى، وستموت في النهاية.
أنواع الكروموسومات
تمتلك كل خلية في جسم الإنسان 23 زوجاً من الكروموسومات، يبلغ مجموعها 46 كروموسوماً، ويُطلق على 22 زوجاً منها اسم الكروموسومات الجسمية (بالإنجليزية: autosomes)، وهي تتشابه بين الذكور والإناث، بينما يُطلق على الزوج الأخير منها اسم الكروموسومات الجنسية (بالإنجليزية: sex chromosomes) وهي تختلف بين الذكور والإناث؛ حيث تمتلك الإناث نسختين من الكروموسوم X ، بينما يمتلك الذكور كرموسوم X واحد، وكروموسوم Y،وتتحكم الكروموسومات الجنسية في جميع الصفات الموروثة باستثناء تلك المرتبطة بالجنس، والتي تتحكم فيها الكروموسومات الجنسية.
من الجدير بالذكر أنه لا تمتلك جميع الكائنات الحية كروموسومات جنسية؛ ومن هذه الكائنات: الدبابير، والنحل، والنمل، التي يتم تحديد الجنس فيها عن طريق الإخصاب؛ فإذا تم تخصيب البويضة، فستتحول البويضة المخصّبة إلى أنثى، أما البيض غير المخصّب فسيتحول إلى ذكر.
الجينات
يمكن تعريف الجينات (بالإنجليزية: Gene) بأنها أجزاء صغيرة من جزيء الدنا الطويل، وهي تتراوح في تعقيدها؛ حيث يمكن لها أن تتراوح في حجمها عند الإنسان بين المئات من قواعد الدنا، وأكثر من مليوني قاعدة،ويشكّل ترتيب القواعد النيتروجينية في جزيء الدنا الجينات (بالإنجليزية: genes) التي تعد لغة الخلية، والتي تخبرها بطريقة عمل البروتينات، حيث يترجم نوع آخر من الحمض النووي، وهو الحمض النووي الريبوزي رنا (RNA) المعلومات الوراثية من الدنا إلى بروتينات.
تحدد الجينات كل شيء عن الفرد تقريباً؛ حيث يتحكم كل جين أو مجموعة من الجينات في صفة معينة لديه، وهي تؤثر في مئات العوامل الداخلية والخارجية؛ مثل لون العينين، أو الأمراض التي قد يعاني منها الفرد؛ حيث تعد بعض الأمراض مثل: فقر الدم المنجلي، وداء هنتنغتون أمراضاً وراثية تتأثر بالجينات أيضاً.
تعد الجينات الوحدة الأساسية للوراثة في الكائن الحي، وهي تنتقل إلى الأبناء عن طريق الآباء؛ حيث يمكن وراثة بعض الصفات الجسمية، أو القابلية للإصابة ببعض الأمراض من الآباء، وهي تضم البيانات التي يحتاجها الجسم لبناء الخلايا، والمحافظة عليها، ونقل المعلومات الوراثية للأبناء.
