علم الوراثة Genetics هو علم دراسة المورثات (الجينات ) gene , و الصفات الوراثية التي تنتقل من الآباء للأبناء عن طريق المورثات , كما يدرس تباين الأنواع و اختلاف صفاتهم نتيجة اختلاف المادة الوراثية (الصبغيات Chromosomes ) .
بدأ علم الوراثة على يد العالم المشهور مندل بدراسة انتقال الصفات الوراثية من الآباء للأبناء و نسب توزعها بين افراد الجيال المختلفة . يعرف هذه الدراسات الان بعلم الوراثة الكلاسيكي . لكن التقنيات الحديثة سمحت لعلماء الوراثة حاليا باستقصاء آلية عمل الجينات و معرفة التسلسل الدقيق للحموض الأمينية ضمن دنا (DNA) و رنا (RNA) المادة الوراثية ليقوموا بعد ذلك بربط هذا التسلسل بالمورثات , و قد سمح هذا بإتمام واحد من أضخم مشاريع القرن العشرين : و هو مشروع الجينوم البشري .
المعلومات الوراثية بشكل عام تكون محمولة ضمن الصبغيات chromosome الموجودة في نواة الخلايا و تحوي ضمنها الدنا الحامل الأساسي للمورثات genes .
تقوم الجينات بتشفير encode المعلومات الضرورية لاصطناع سلاسل الحموض الأمينية amino-acid sequences التي ستدخل في تركيب البروتينات المختلفة , هذه البروتينات ستلعب بدورها دورا كبيرا في تحديد النمط الظاهري phenotype النهائي للمتعضية organism . عادة في الأحياء ثنائية الصيغة Diploid أحد النسخ الجينية (اليل) Allele المسيطرة سوف تطغى بصفاتها على صفات الجينة المتقهقرة (الضعيفة) recessive .
انتشر في الوراثيات الكلاسيكية مبدأ يقول ( لكل مورثة واحدة , بروتين واحد ) بمعنى ان كل مورثة تحمل معلومات لبناء بروتين و احد فقط , لكن هذه العبارة يشكك بها كثيرا هذه الأيام و تعتبر احدى الاخطاء التبسيطية التي وقع بها علم الوراثة الكلاسيكي . من المؤكد الان أنه يمكن لنفس المورثة أن تنتج عدة بروتينات و يتحكم بهذا الأمر طريقة ترجمة (تحويل) tran******ion الشفرة الوراثية و تنظيم هذه العملية المعقدة .
تقوم المورثات بتحديد مظهر الكاثنات الحية الخارجي الى حد كبير , و هناك احتمال يطرحه البعض لتحكمها بالسلوك البشري لكن هذه القضية ما زالت قيد نقاش عميق و تختلف وجهة النظر حسب التوجهات العلمية للباحثين .
حقول علم الوراثة:
علم الوراثة الكلاسيكي:
يتألف علم الوراثة الكلاسيكي من نقتيات و مناهج لدراسة المورثات مقتبسة من علم الاحياء الجزيئي , لكن بعد اكتشاف الشفرة الجينية و أدوات الاستنساخ مثل أنزيمات الحصر restriction enzyme , فتحت مجالات واسعة امام علماء الأحياء و أصبح الكثير من أفكار الوراثة الكلاسيكية قديمة و غير دقيقة , لكن بعض الأفكار و التقنيات مثل قوانين مندل و انماط الوراثة تبقى ادوات مفيدة لطرح مباديء علم الوراثة و لدراسة انتشار الأمراض الوراثية .
علم الوراثة السلوكي:
يدرس تأثير المورثات المختلفة على سلوك الحيوانات .
علم الوراثة السريري:
الأطباء المتدربين أيضا على علم الوراثة يقومون بتشخيص الأمراض الوراثية عند المرضى بكفاءة . يتم تدريس ذلك للأطباء في مناهج إقامة أو إختصاص .
علم الوراثة الجزيئي:
تم تأسيس علم الوراثة الجزيئي بناء على علم الوراثة الكلاسيكي لكنه يركز أكثر على بنية و و وظيفة المورثات على المستوى الجزيئي .
علم الوراثة الجمعي , الكمي و البيئي
الجينوم:
فى الخمسينات من القرن الماضى كان افضل اكتشاف بيولوجى هو اكتشاف واطسون وكريك عام 1953 ان الجينات عبارة عن لولب مزدوج من الحمض النووى dna . بعدهابدا العلماء فى البحث عن الجينات وتوالت الاكتشافات. وظهرت فكرة الجينوم ففى عام 1980 كان عدد الجينات البشرية التى تعرف عليها العلماء 450 جينا وفى منتصف الثمانينات تضاعف العدد 3 مرات ليصل الى 1500 جينا بعض هذه الجينات كانت المسببة لزيادة الكوليسترول فى الدم وبعضها يمهد للاصابة بالاورام السرطانية.
وتوصل العلماء الان الى 60-80 الف جين فى الانسان موجودة على 23 زوجا من الكروموسومات وتعرف المجموعة الكاملة باسم الجينوم البشرى. وقد تم اكتشاف اكثر من نصف هذه الجينات حتى الان. وترتب الكروموسومات حسب الحجم من 1– 23 ولا يخضع الكروموسوم (x) لهذا الاترتيب فهو يلى الكروموسوم السابع فى الحجم. ومن الجينات التى تم تحديدها
• جين البصمة على الكروموسوم الثامن
• جين فصائل الدم على الكروموسوم التاسع
• والجين المسئول عن تكوين الانسولين والمسئول عن تكوين الهيموجلوبين فى الدم
يقعان على الكروموسوم الحادى عشر
• وجين العمى اللونى والهيمو فيليا يقعان على الكروموسوم(x)
ويستفاد من الجينوم فى الاتى:
• معرفة الجينات المسببة للامراض الوراثية الشائعة والنادرة
• معرفة الجينات المسببة لعجز الاعضاء عن اداء وظائف الجسم
• فى مجال صناعة العقاقير والوصول لعقاقير بلا اثار جانبية
• دراسة تطور الكائنات الحية من خلال مقارنتها بالجينوم البشرى
• تحسين النسل من خلال التعرف على الجينات المرضية فى الجنين قبل ولادته.