The Science Lab
in science we believe

تطور مفهوم الجين في علم الأحياء الجزيئية

في عام 1941 اقترح العالمان ادوارد تاتوم وجورج بيدل ان كل جين مسؤول عن انتاج إنزيم واحد معين وسميت هذه الفرضية باسم  one-gene-one-enzyme hypothesis) بعد عملهما على فطر عفن الخبز (neurospora crassa,)وهي كما موضح بالصورة.


ولكن بعد تطور العلم اكتشف ان الحقيقة لا تطابق هذه الفرضية بشكل كامل،حيث بعد تطور علم الأحياء الجزيئية اكتُشف ان بعض الجينات في حقيقيات النوى لا ينتج بروتينا واحداً فقط وإنما يمكن ان ينتج بخلايا مختلفة مجموعة كبيرة من البروتينات المتشابهة تركيبيا ولكنها قد تختلف وظيفيا وتسمى protein isoforms ،حيث وجد انه من الممكن بذبابة الفاكهة (Drosophila)ان ينتج جين Dscam اكثر من 38,000 isoform مختلف محتمل من البروتين باختلاف نوع الخلية ،وسبب حدوث هذا التنوع الذي يحصل بحقيقيات النوى،هو عمليات جزيئية مثل (alternative RNA splicing)والتي تحصل بعد استنساخ الpre-mRNA وقبل تحوله إلى mRNA ناضج وعملية أخرى مختلفة تعرف بRNA editing والتي تحصل بعد إكمال النسخ وهاتان العمليان تحصلان بشكل طبيعي ومتنوع جدا باختلاف نوع الخلية وكذلك باختلاف العوامل البيئية لتنتج mRNAs مختلفة وبالتالي بروتينات مختلفة.

وربما يساعد هذا التنوع بزيادة تعقيد بعض الكائنات حقيقيات النوى ومن ضمنها الإنسان الذي تحصل به هذه العملية بشكل طبيعي.وقد ادى هذا الاكتشاف أيضا إلى اعادة تعريف الجين حيث كان معروف سابقا ان الجين هو الوحدة من الجينوم للكائن الحي التي تشفر جزيئة RNA واحدة والتي بدورها تشفر لبروتين واحد أو جزيئة tRNA أو rRNA،ليصبح التعريف بعد هذا الاكتشاف بأن الجين بشكل عام هو تسلسل الDNA الذي ينسخ كوحدة واحدة ليكون لRNA واحد أو اكثر،والذي بدوره يشفر لبروتين واحد أو لمجموعة مرتبطة ببعضها من البروتينات أو يعمل RNA غير مشفر للبروتين (non coding RNA)


المصدر:

1.Introduction to Genetic analysis 12th edition Griffiths chapter 1

2.Molecular Biology of the cell Albert 7th edition chapter  7

→ العودة

التعليقات (0)