إعادة التركيب الجيني

"وتزعم أنك جرمٌ صغيرٌ وفيك انطوى العالم الأكبر"، تحدث خلال عملية خلق الإنسان العديد من الأحداث المعقدة والمبهرة تجعلنا نصدق قول الشاعر الذي بدأنا به هذه المقالة. من العمليات التي تحدث خلال خلق الإنسان إعادة التركيب الجيني، فلنحاول تسليط الضوء عليها عبر هذه المقالة.

تعرف الموسوعة البريطانية الشهيرة بريتانيكا إعادة التركيب الجينيّ على أنه إعادة تجميع جينات الأم والأب أثناء تشكل الخلايا الجنسية للجنين (الأمشاج) وهي عمليةٌ تحدث بشكلٍ عشوائيٍّ في الطبيعة كناتجٍ طبيعيٍّ لعملية الانقسام الاختزالي وبها تتكون الخلايا الجنسية.

ولا يمكن لإعادة التركيب الجيني أن تتم دون أن ترافقها ظاهرةٌ أخرى تسمى بظاهرة العبورthe phenomenon of crossing over والتي ينتج عنها اختلاف التسلسلات الجينية للمورثات المعروفة بمجموعات الارتباط وبالتالي يحدث تبادلٌ في الأجزاء بين الكروموسومات chromosomes المتزاوجة وهي في مرحلة الانفصال.

من المعروف وراثيًّا أن الخلية الابن الناتجة عن الانقسام الاختزالي تتلقى نصف المادة الوراثية الموجودة في الخلية الأصل أي تكون أحادية الصبغية ولكن ومع عملية إعادة التركيب الجينيّ دائمًا ما تختلط هذه الجينات أي أن إعادة التركيب الجينيّ تضمن التباين بين الخلايا الناتجة من الانقسام الاختزالي فلا توجد خليتان ابنتان متطابقتان في المحتوى الجيني.

ورد في التعريف السابق لإعادة التركيب الجيني عدة مصطلحاتٍ بحاجةٍ إلى توضيحٍ حتى يصبح التعريف أكثر وضوحًا وخصوصًا الكروموسوم والانقسام الاختزالي.

تعرب بعض المراجع العربية مصطلح الكروموسوم chromosome بكلمة صبغي ولكننا في مقالنا سنستخدم الكلمة كما هي في اللغة الإنجليزية.

الكروموسوم هو جزءٌ من الخلية يكون على شكل خيوطٍ مجهريةٍ تحمل المعلومات الوراثية الخاصة بالخلية (يشار لهذه المعلومات بالشيفرة الوراثية أحيانًا) يبلغ طول الكروموسومات الـ 46 الموجودة في الخلايا البشرية 200 نانومتر ( النانومتر هو جزءٌ من مليار جزءٍ من المتر) ولكن الكروموسومات تكون مضغوطةً ولو فككناها فسيصل طولها حتى 2 متر!.

يعرف الانقسام الاختزالي بأنه عملية انقسام الخلية الواحدة مرتين لتنتج أربع خلايا تحوي كل واحدةٍ نصف الكمية الأصلية من الشفيرة الوراثية وبشكلٍ خاص هو انقسام الخلايا الجنسية ( الحيوانات المنوية عند الذكور والبويضات عند الإناث).

ساعدت الدراسات المخبرية كثيرًا في فهم عملية إعادة التركيب الجيني وفهم العديد من الآليات الوراثية، فاستطاع علماء الوراثة رسم خريطةٍ للكروموسومات وتحديد مجموعات الترابط حتى تمكنوا من معالجة عملية التركيب الجيني نفسها عن طريق زرع الجينات من كروموسوم إلى آخر.

أي أن عملية إعادة التركيب الجينيّ أصبحت ممكنةً مخبريًّا، ولكن ومع ذلك ينظر الكثير من العلماء إلى أن إجراء التركيب الجيني في المخبر أمرٌ خطيرٌ وغير أخلاقيٍّ أحيانًا لأنه قد ينتج كائنات جديدة أو مشوهة.

لاحظ علماء الوراثة خلال دراستهم للتركيب الجيني أن له عدة أشكالٍ في الطبيعة هي:

يحدث هذا النوع من التركيب الجيني بين جزيئات الحمض النووي المتشابهة وتقوم خلايا الإنسان بتنفيذ إعادة التركيب العام أثناء الانقسام الاختزالي.

يحدث هذا النوع من إعادة التركيب بين جزيئات الحمض النووي غير المتشابهة بشكلٍ كاملٍ حيث يكون هناك درجةٌ من التشابه بين السلاسل الجينية ولكنها ليست متطابقةً تمامًا كما في حالة التركيب الجيني العام.

لوحظ هذا النمط من عملية إعادة التركيب الجينيّ بين سلاسلَ جينيةٍ خاصة وقصيرة جدًا وتتشارك في بعض أوجه التشابه.

لا يحدث هذا النمط من إعادة التركيب أثناء عملية الانقسام ولكنه يحدث خلال الأطوار البينية وهي مراحل الراحة بين مراحل الانقسام، وعادةً ما تكون هذه العملية من إعادة التركيب الجينيّ ضارةٌ وقد تؤدي لنشوء أورامٍ وقد بينت الدراسات أنها تزداد عند تعرض الخلايا للإشعاع.

لا تنحصر عملية إعادة التركيب الجينيّ في الإنسان بل يمكن أن تحدث في الكائنات بسيطة التركيب مثل وحيدات الخلية، حيث تحدث إعادة التركيب الجينيّ في مثل هذه المخلوقات وفق إحدى الطرق التالية:

يقصد بالاقتران عملية تبادل الجينات بين كائنين حيّين أحدهما متبرع والآخر مستقبل ولكي يحدث ذلك لا بد من اتصالٍ فيزيائيٍّ بين وحديي الخلية.

يحدث التحول عندما يتناول وحيد خلية الحمض النووي لوحيد خلية آخر ميت مثلًا وبالتالي تحصل إعادة التركيب الجيني داخل هذا الكائن.

يحدث الانتقال عندما تهاجم الفيروسات وحيد خلية فتحمل جزءًا من حمضه النووي لضحيتها المقبلة.