ه‍.ش. ۱۳۹۴ مرداد ۲۷, سه‌شنبه

ژن چیست؟

از: مهدیزاده کابلی

ژن چیست؟

زیست‌شناسیژنتیک

بدن انسان از ۵٠ تریلیون یاخته (Cell) ساخته شده است. یاخته‌ها گونه‌های مختلف، همراه با کارکردهای مختلف دارند. در درون هر یاخته، اغلب یک هسته (Nucleus) وجود دارد که شامل ۹۹،۹ درصد ژن‌های انسان است و میتوکندری (Mitochondria) هم تعدادی از ژن‌ها را در بر دارد.

ژن - چه از نظر فیزیکی و چه از نظر کارکردی - واحد بنیادی وراثت است که یک رشته خاص از دی‌ان‌ای (DNA) حاوی دستورالعمل‌های لازم برای ساخت یک مولکول پروتئینی می‌باشد. به‌طور مثال، ممکن است ژن خاصی، پروتئین انسولین تولید کند که نقش مهمی در کنترل میزان قند خون در بدن انسان دارد. در کل، پروتئین‌ها، ساختار بدن انسان را شکل می‌دهند و نقش بارز در روند ادامه‌ی حیات دارند.

در انسان‌ها، تعداد ژن‌ها، از چند صد باز ِ دی‌ان‌ای تا بیش از دو میلیون باز در تغییر است. پروزه‌ای ژنوم انسان، تخمین‌زده که بدن انسان در برگیرنده‌ی ٢٠ تا ٢۵ هزار ژن است. این تعداد ژن‌ها، فقط برای حدود ٣ درصد دی‌ان‌ای انسان به‌شمار می‌آید؛ کارگرد ۹٧ درصد باقی‌مانده هنوز مشخص نیست. با این حال، دانشمندان گمان می‌کنند، که کار آن‌ها، شاید کنترل و منظم‌کردن ژن‌های دیگر باشد. ژن‌ها فقط در انسان وجود ندارد، بلکه همه‌ی حيوانات و گياهان نيز دارای ژن هستند.

ژن‌ها، که از دی‌ان‌ای ساخته شده‌اند، بخشی کوچکی از مولکول‌های دراز دی‌ان‌ای هستند که معمولاً در توالی‌های مولکول دی‌ان‌ای (دئوکسی‌ریبو نوکلئیک‌ اسید) ذخیره می‌شوند. اگر دی‌ان‌ای، که به‌شکل حلقه‌ی فشرده، فقط در یک هسته سلول جا گرفته و شامل تمام ژن‌های انسان است، به‌صورت طولی گشوده شود، در حدود ٦ فوت درازا دارد. دی‌ان‌ای، از دو رشته طولانی پلیمری با واحدهای ساختاری از جنس نوکلئوتید که شامل ستون‌هایی از گروه‌های قند و فسفات هستند، و چهار نوع باز آلی: آدنین، گوانین، تیمین و سیتوزین تشکیل شده‌ است. مولکول‌های قند از طریق این چهار باز آلی به یکدیگر متصل هستند. توالی این چهار باز آلی باعث رمزگذاری رشته‌ی زنتیکی می‌شود که این رمزها برای ساخت اسید آمینه که واحدهای سازنده پروتئین می‌باشند، مورد استفاده قرار می‌گیرد. تعداد و ترتیب این چهار باز آلی، در واقع، مشخص می‌کند که یک موجود زنده، به‌طور مثال انسان باشد، یا یک حیوان و یا یک گیاه خاص.

بنابراین، ژن‌ها حامل اطلاعاتی هستند که تعيين‌کننده‌ی ويژگی‌های موجودات زنده است. این ويژگی‌ها شامل مواردی می‌شود که فرزند از والدين خود به ارث می‌برند؛ يعنی والدين مقداری از ويژگی‌های خود را از طريق ژن‌ها به فرزند خود انتقال می‌دهند. مثلاً اگر پدر و مادر چشم آبی باشند، ممکن است رنگ چشم فرزند آنان هم آبی شود، يا اگر مادر روی صورت خود کک و مک دارد، ممکن است اين ويژگی را فرزندش از او، به ارث ببرد.


ژن به بیان ساده

در مکالمات دوستانه یا محافل خانوادگی فارسی زبانان بارها شنیده شده است که: «وای، این کوچولوی ما را ببین که چقدر شبیه پدربزرگش شده است»؛ یا «چشمانش به پدرش رفته است»؛ یا «این جوان، بیشتر خصوصیاتش به خانواده‌ی پدریش رفته است، به جز رنگ پوست و موهایش که از مادرش به ارث برده‌ است»؛ و ... معنای جمله‌‌های «به پدربزرگش رفته‌» و «از مادرش به ارث برده‌» چیست؟ پاسخ فقط یک کلمه است: ژن.

ژن همان چیزی است که نقش خیلی مهمی در تعیین ویژگی‌ها و خصوصیات ظاهری (و حتی اخلاقی) یک نفر بازی می‌کند. ژن‌ها اطلاعات مربوط به خصوصیات انسان را با خودشان حمل می‌کنند و در واقع این ژن‌ها هستند که مشخص می‌کنند کسی موی صافی داشته باشد یا فرفری، قدت بلند باشد یا کوتاه، رنگ چشمانش سبز باشد یا قهوه‌ای و هزاران ویژگی دیگر. ژن‌ها این اطلاعات را در خانواده‌ها از نسلی به نسل دیگر هم منتقل می‌کنند.

ژن چیست؟ هر کروموزوم بدن انسان حدود ٢٠ تا ٢۵ هزار ژن دارد[*] که اطلاعات مربوط به خصوصیات فردی را با خودشان حمل می‌کنند. منظور از این خصوصیات، ویژگی‌هایی است که یک فرد از پدر و مادرش به ارث می‌برد. پدرها و مادرها بخشی از خصوصیات خودشان را از طریق ژن‌ها به فرزندان‌شان منتقل می‌کنند. مثلاً اگر هم پدر و هم مادر چشمان قهوه‌ای داشته باشند، فرزند آنان، این ویژگی را از آن‌ها به ارث برده و به احتمال زیاد رنگ چشمانش قهوه‌ای می‌شود. یا مثلاً ممکن است مادرش موهای فرفری داشته باشد و فرزند این ویژگی را از او به ارث برده و موهایش فرفری شود. جالب این است که فقط انسان‌ها ژن ندارند، بلکه تمام حیوانات و گیاهان و كلاً همه موجودات زنده هم دارای ژن هستند.

ژن‌ها روی کروموزوم قرار دارند. کروموزوم‌ها به‌صورت جفتیی هستند و روی هر يک از آن‌ها صدها و يا شايد هزاران ژن وجود دارد و کروموزوم‌ها از دی‌ان‌ای تشکيل شده‌اند و در داخل یاخته‌ها یافت می‌شوند،

یاخته‌ها، واحدهای بسيار کوچکی هستند که اجزای مختلف موجودات زنده را تشکیل می‌دهند. هر یاخته آن‌قدر کوچک است که فقط به کمک یک میکروسکوپ‌ قوی دیده می‌شود و جالب است که ۵٠ تریلیون یاخته در بدن هر انسان وجود دارد. بیشتر یاخته‌ها یک هسته دارند، هسته شکلی شبیه تخم‌مرغ دارد و می‌توان آن را به‌عنوان مغز یاخته به‌شمار آورد که در واقع، به‌هر بخشی از یاخته فرمان می‌دهد که چه کاری را بايد انجام دهد.

هسته‌ی هر یاخته در بدن انسان‌ها شامل ۴٦ کروموزوم است که همگی به‌صورت جفت (دوتایی) هستند. بنابراین، هر یاخته‌ای یک کودک، دارای ٢٣ جفت کروموزوم است که نيمی از آن‌ها، از پدر و نيمی ديگر، از مادر به او می‌رسد. با این حال، موجودات مختلف، تعداد متفاوتی کروموزوم‌ دارند. مثلاً شامپانزه‌ که ۹۴٪ دی‌ان‌ای آن همانند انسان است، دارای ٢۴ جفت کروموزم‌ است. گاو ٣٠ جفت کرومِوزوم و کرم سیب، تنها ۴ جفت کروموزوم دارد

هر ژن وظیفه‌ی مخصوصی در بدن دارد. این وظیفه شامل نقشه‌ و دستورالعمل ساختن پروتئین‌ها در یاخته است. پروتئین ساختار اصلی همه‌ی اجزای بدن انسان را تشکیل می‌دهد. استخوان‌ها، دندان‌ها، موها، ماهیچه‌ها، خون و سایر اعضای بدن، همه و همه از پروتئین تشکیل شده‌اند. این پروتئین‌ها به بدن انسان کمک می‌کنند که رشد کرده، کارش را به‌درستی انجام دهد و سالم بماند. امروزه دانشمندان محاسبه کرده‌اند که هر ژن در بدن ممکن است بتواند حدود ۱٠ پروتئین مختلف بسازد.

ژن‌ها هم مثل کروموزوم‌ها به‌صورت جفت در بدن هستند. هر کدام از والدین انسان، دو تا کپی از هر یک از ژن‌های بدن‌شان دارند که یکی از این کپی‌ها را به فرزند منتقل می‌کنند تا ژن‌های بدنش تشکیل شوند. ژن‌هایی که به بدن فرزند منتقل می‌شوند، بسیاری از خصوصیات و ویژگی‌ها – مثل رنگ چشم و رنگ پوست - را تعیین می‌کنند.

در هر جفت ژن، هر یک از ژن‌ها می‌تواند بارز یا نهفته باشد. اگر هر دو بارز باشند ویژگی آن‌ها در شخص نمایان می‌شود. اما اگر یکی بارز و دیگری نهفته باشد، ژن بارز ویژگی را تعیین می‌کند. شکل نهفتهٔ هر ویژگی فقط به‌شرطی نمایان می‌شود که ژن دریافتی از پدر و مادر، هر دو نهفته باشند. برای مثال، ژن‌های رنگ چشم طبق الگوی بارز - نهفته عمل می‌کنند؛ رنگ آبی نهفته است و رنگ قهوه‌ای بارز. بنابراین هر کودک چشم آبی یا پدر و مادرش هر دو چشم آبی هستند یا یکی چشم آبی و دیگری چشم قهوه‌ای (دارای ژن‌ نهفتهٔ چشم آبی) و یا هر دو چشم قهوه‌ای (و هر دو دارای ژن نهفتهٔ چشم آبی). در مقابل، کودک چشم‌‌قهوه‌ای هرگز دو والد چشم آبی ندارد.


[] يادداشت‌ها




[] پی‌نوشت‌ها

In humans, genes vary in size from a few hundred DNA bases to more than 2 million bases. The Human Genome Project has estimated that humans have between 20,000 and 25,000 genes.
A gene is a length of DNA that codes for a specific protein. So, for example, one gene will code for the protein insulin, which is important role in helping your body to control the amount of sugar in your blood.
Genes are the basic unit of genetics. Human beings have 20,000 to 25,000 genes. These genes account for only about 3 per cent of our DNA. The function of the remaining 97 per cent is still not clear, although scientists think it may have something to do with controlling the genes.
بدن انسان شامل حدود ٢٠ تا ٢۵ هزار ژن است که برای ساخت پروتئین به کار می‌روند. این تعداد، فقط برای حدود ٣ درصد دی‌ان‌ای انسان به‌شمار می‌آید؛ کارگرد ۹٧ درصد باقی‌مانده هنوز مشخص نیست. زیرا، همه‌ی ژن‌ها کارشان درست کردن پروئتین نیست. از این‌رو، دانشمندان گمان می‌کنند، که کار باقی‌مانده‌ی ژن‌ها، شاید کنترل و منظم‌کردن ژن‌های دیگر باشد.


[] جُستارهای وابسته






[] سرچشمه‌ها

1 2 3 4