التعبير الجيني

ال التعبير الجيني يصف التعبير عن خاصية استعداد وراثي للكائن الحي وتطورها. من ناحية أخرى ، هناك معلومات وراثية لم يتم التعبير عنها ولا يمكن اكتشافها إلا باستخدام تحليل الحمض النووي.

ما هو التعبير الجيني؟

كل كائن حي لديه العديد من الجينات ، ولكن لم يتم تطوير كل الخصائص الموجودة في الحمض النووي على الإطلاق ، أي يتم التعبير عنها. تظل بعض الجينات غير نشطة ، ولكنها موجودة ويمكن أن تظل موروثة. اعتمادًا على النمط الجيني للشريك الجنسي ، يمكن أن يظهر الجين غير المعبر عنه في جيل النسل ، أي يمكن التعبير عنه.

عندما يتعلق الأمر بالتعبير الجيني ، فإن جينين متطابقين موضع تساؤل ، يأتي كل منهما من الأم والأب ، ويتنافسان إلى حد ما مع بعضهما البعض. هناك جين سائد ومتنحي. في البشر ، عادة ما "يفوز" أحد الجينات المهيمنة على جينات متنحية أو جينات متنحية بالتساوي وينتج عنها خاصية مرئية تقع بين الأم والأب.

في بعض النباتات ، على سبيل المثال ، يكون اللونان الأحمر والأبيض متنحيين ، وعند مزجهما ، يتم تكوين الزهور الوردية في النسل ، حيث يحدث التعبير الجيني لكلا الجينين.

الوظيفة والمهمة

يمتلك البشر عددًا كبيرًا من الجينات في 47 زوجًا من الكروموسومات. مثل كل كائن حي ، لديه نصف من أمه والنصف الآخر من والده. من وجهة نظر تطورية ، فإن الأمر يتعلق الآن بالتعبير عن تلك الجينات الأكثر فائدة لبقاء الشخص الجديد.

في سياق التطور ، على سبيل المثال ، اتضح أن التعبير الجيني للجينات للبشرة الداكنة في المناطق الدافئة والمشمسة من العالم هو ميزة للبشر ، بينما كان التعبير الجيني للجينات للبشرة الفاتحة أفضل في المناطق الأقل مشمسًا من العالم. في حالة وجود اثنين من الجينات المتنحية على وجه الخصوص ، فهذا يعني أنه يمكن التعبير عن أحد الجينين أو الشكل المختلط من خلال التعبير الجيني ، حيث يكون النوع قادرًا على التحسين المستمر ويصبح أكثر قابلية للحياة.

لذلك ، حتى التوائم المتطابقة وراثيًا ذات الجينين المتنحيين تظهر خصائص مختلفة قليلاً ، على سبيل المثال أصغر الاختلافات في لون الشعر أو العين.

ما يسمى بطفرات الجينات الفردية ، أي التغيرات التلقائية بسبب التكوين المستمر لخلايا الجسم الجديدة ، تحدث دائمًا في كل كائن حي متعدد الخلايا تقريبًا. بهذه الطريقة ، على سبيل المثال ، ظهرت الأرانب الجبلية أو الدببة القطبية إلى حيز الوجود: طورت الطفرة الجينية التعبير الجيني للشعر الأبيض ، وأثبتت الحيوانات الطافرة أنها أكثر قابلية للحياة من أنواعها البنية في المناطق القطبية وسادت في هذه الأجزاء من العالم. تستغرق مثل هذه العمليات ، التي تستند إلى التعبير الجيني المتناوب الناجم عن الطفرات ، آلاف السنين وأحيانًا ملايين السنين قبل أن تصبح منتشرة.

ليس فقط التعبير الجيني عن جسده هو ما يثبت أنه مفيد للبشر ، ولكن أيضًا للبكتيريا. بمساعدة المضادات الحيوية المختلفة ، من الممكن ، من بين أمور أخرى ، تثبيط البكتيريا في التعبير الجيني وبالتالي التسبب في فشل الوظائف الحيوية. تموت البكتيريا ويمكن للبشر التعافي من عدوى بكتيرية.

علاوة على ذلك ، يتم حاليًا إجراء بحث حول ما إذا كان يمكن تثبيط الجينات المسببة للسرطان في التعبير الجيني بحيث لا يشكل الأشخاص المعرضون وراثيًا للإصابة بالسرطان أورامًا.

الامراض والاعتلالات

التعبير الجيني هو عملية معقدة ، مثل كل عملية وراثية في الجسم تقريبًا ، يمكن أن تؤدي إلى المرض. وهذا ينطبق على كل من التعبير الجيني غير المكتمل أو الغائب وعلى التعبير الجيني الكامل للجينات المعيبة.

في الأمراض الوراثية من جميع الأنواع ، يوجد تعبير جيني لجين متنحي سائد أو مريض مرتبط بجين متنحي بنفس القدر للوالد السليم. الأمراض الوراثية التي لا تنتشر في جين مريض وصحي هي أمراض خبيثة بشكل خاص ، لأن كلا الوالدين يتمتعان بصحة جيدة ، ولكنهما حاملان للجين المصاب. إذا اجتمعت الجينات المريضة معًا ، فلن يعود هناك تعبير جيني بواسطة جين سليم ومريض أو عن طريق الجين السليم السائد ، وينتشر المرض الوراثي.

مثال على ذلك هو الهيموفيليا ، والتي تحدث بشكل حصري تقريبًا عند الرجال. المواد المعدلة وراثيًا التي يمكن أن تغير التعبير الجيني بطريقة تجعل البشر يمرضون أو يموتون تعتبر أيضًا خطيرة. الإشعاع ، على سبيل المثال ، يمكن أن يغير بنية الجينات في كل مرحلة من مراحل حياة الإنسان بحيث يختلف التعبير الجيني عما كان عليه من قبل. يمكن أن يؤدي هذا إلى تطور السرطان في وقت لاحق لدى البالغين والتشوهات في الأطفال الذين لم يولدوا بعد بسبب التعبير الجيني غير الصحيح.

كما لوحظت أيضًا تأثيرات مماثلة للتعبير الجيني الخاطئ بسبب التأثيرات الخارجية والكيميائية في الغالب في الحيوانات والنباتات ، والتي تغير لونها نتيجة لذلك أو تتكاثر أجزاء متجددة مثل الزهور والأوراق بشكل مختلف عن ذي قبل.

يجب أيضًا استبعاد أي تغيير في الجينات وبالتالي الانحرافات عن التعبير الجيني السابق بالعقاقير ؛ يجب ألا يكون لها أي تأثيرات مطفرة على البشر أو الحيوانات. فضيحة الثاليدومايد مثال سلبي في هذا الصدد.