ما انسان ها از اکثر ژن های خود دو نسخه داریم: یک نسخه از پدر و دیگری از مادر. به این نسخه ها آلل یا الل می گویند. بر همین اساس آلل ها نسخه ها یا اشکال مختلف از یک ژن هستند. تفاوت های بین آلل و قدرت اثرگذاری آن ها، بحث ژن مغلوب و غالب را بیان می کند. این بحث، رابطه میان دو نسخه از یک ژن را پیش می کشد و به قانون سوم مندل یعنی غابلیت ژن ها مربوط می شود. در ادامه در خصوص ژن غالب و مغلوب و ویژگی‌های آن‌ها به طور کامل بحث خواهیم کرد.
از کجا متوجه شویم ژن غالب و مغلوب داریم؟
در جهان علم به پروسه انتقال صفات از پدر و مادر به فرزندان توارث یا وراثت گفته می شود. در این بین ژنتیک علمی است که به چگونگی وراثت و طرز فعالیت ژن ها می پردازد. ژن قسمتی از مولکول DNA یا RNA است و واحد پایه وراثت، از لحاظ فیزیک و عملکرد به شمار می رود.
پدر ژنتیک شخصی به نام گرگول مندل کشیش و گیاه شناس اتریشی است. او در قرن ۱۹ میلادی بر اساس آزمایش ها و مشاهدات خود روی گیاه نخودفرنگی، قوانین و الگویی برای وراثت مطرح کرد. وراثت مندلی، یک الگوی وراثت است که از قوانین وراثت مندلی پیروی می کند. طبق قانون مندل، ژنی که توسط والدین به فرزندان می رسد به طور مساوی بین گامت ها یا سلول های جنسی نر و ماده تقسیم می شود. به همین خاطر قانون سوم وراثت مندل نیز در مورد مفهومی ب است.
ژن غالب چیست؟
بنا به قانون اول مندل، موسوم به قانون تفکیک ژن ها، آلل هایی که به دنبال ایجاد ویژگی ها و صفات جداگانه هستند، می توان گفت به طور مستقل از یکدیگر به گامت ها انتقال پیدا می کنند. یعنی انتخاب بیولوژیکی آلل برای یک ویژگی، به انتخاب آلل دیگر برای ویژگی دیگر هیچ گونه ارتباطی ندارد.
اگر آلل های یک ژن با یکدیگر تفاوت داشته باشند، یکی از آن ها بر ژن دیگر غلبه می کند که آن را ژن غالب می نامند. آلل دیگر، ژن مغلوب نام دارد و فرصت بروز پیدا نمی کند. به بیان دیگر ژن غالب یا نسخه غالب یک ژن، خودش را نسبت به نسخه های دیگر آن ژن در شخص از جمله ژن مغلوب به طور قوی تر نشان می دهد. به طور کلی اگر شخصی دو نسخه از یک ژن داشته باشد، نسخه ای که در شجره نامه خانوادگی او بیشتر مشاهده می شود، همان ژن غالب است.
تنوع ژنتیکی می تواند عملکردی را در یک سلول ایجاد کند که یا بسیار مفید و یا بسیار مضر است. به اندازه ای که نسخه دیگر ژن قادر نخواهد بود تأثیر آن را خنثی کند. در نهایت شخص یک جهش غالب خواهد داشت. این جهش ژنتیکی احتمال دارد یک ویژگی مثل رنگ چشم یا یک نوع بیماری ارثی باشد. به طور مثال می توانیم به بیماری هانتینگتون اشاره کنیم که یک بیماری زوال سیستم عصبی و معمولا ارثی است و با گذشت زمان موجب اختلالات شناختی و حرکتی خواهد شد. باید خاطر نشان ساخت که بیماری هانتیگتون یک جهش غالب است. به این معنا که به ارث بردن یک نسخه از ژن معیوب به تنهایی برای ایجاد یک اختلال کافی است.
ژن مغلوب چیست؟
ژن های مغلوب، به شدت ضعیف هستند که مجالی برای بروز پیدا نمی کنند. مگر آنکه با ژنی مشابه خود ترکیب شوند. پس تفاوت ژن غالب و مغلوب در این است که بر خلاف آلل غالب، آلل مغلوب با وجود تنها یک نسخه از آن در شخص نمی تواند ویژگی یا صفت مربوطه را ایجاد کند. در تعریفی دیگر، به آللی که ویژگی آن در نسل اول وراثت نمایان نمی شود آلل مغلوب می گویند.
می توان افزود در اکثر ژن ها، بدن قادر خواهد بود با معیوب بودن یکی از نسخه ها سازگار شود، اما ناهنجار بودن هر دو نسخه موجب اختلال در کار سلول می شود که ممکن است نتایج متعددی، از تغییر رنگ مو گرفته تا اختلال و بیماری را به دنبال داشته باشد. صفات مغلوب، براساس این الگو فعالیت می کنند. شخص حامل یک نسخه معیوب دارد، اما نسخه سالم برای عملکرد درست سلول های او کافی است.
آلل ها در تعیین صفات غالب و مغلوب چه نقشی دارند؟
تفاوت های آلل می تواند روی ماهیت پروتئین تولیدی آن ها یا نحوه اثر آن تأثیر بگذارد و در زمان، مکان و مقدار تولید پروتئین تغییر ایجاد کند. پروتئین ها حتی روی صفات نیز تأثیر می گذارند. در نهایت تغییر پروتئین می تواند فنوتیپ مختلف ایجاد کند. منظور از فنوتیپ، ویژگی های قابل مشاهده موجودات زنده یا همان صفات است. به همین خاطر در مقابل اصطلاحی با عنوان ژنوتیپ داریم که این واژه برای اشاره به ساختار ژنتیکی و نه لزوما ظاهری کاربرد دارد.
یک آلل غالب در افرادی که یک نسخه از آن را دارند یک فنوتیپ غالب را به وجود می آورد. این نسخه قادر است تنها از یک والد به ارث رسیده باشد. اما برای اینکه یک آلل مغلوب بتواند فنوتیپ مغلوب بسازد، شخص باید دو نسخه از آن داشته باشد. به این معنا که از هر والد یک نسخه. شخصی که برای یک ژن خاص، یک آلل غالب و یک آلل مغلوب دارد، فنوتیپ غالب را بروز می دهد. او حامل آلل مغلوب است. او دارای آلل مغلوب خواهد بود. اما فنوتیپ مغلوب را ندارد.
صفات ژنتیکی غالب و مغلوب چگونه آشکار می شوند؟
ژن های غالب و مغلوب در تعیین انواع گوناگونی از ویژگی های انسانی تأثیرگذار هستند.
- رنگ مو: ژن های غالب و مغلوب نقش زیادی در تعیین رنگ موی شخص دارند. به طور مثال، رنگ موهای مشکی یا قهوه ای ممکن است به عنوان یک ویژگی غالب بروز کنند.
- برخی از اختلالات ژنتیکی: برخی از اختلالات ژنتیکی نظیر بیماری های منتقل شونده از طریق ژنتیک نیز تحت تأثیر ژن های غالب و مغلوب قرار دارند.
- گروه خونی: نوع گروه خونی نیز از طریق ژن های غالب و مغلوب کنترل می شوند و این ویژگی در وراثت نیز تأثیر زیادی دارد.
- رنگ چشم: ژن های غالب و مغلوب در تعیین رنگ چشم تأثیر زیادی دارند. به عنوان مثال، یکی از ویژگی های مغلوب در این زمینه داشتن چشم با رنگ آبی است.
- رنگ پوست: ژنتیک و وراثت نقش پررنگی در تعیین رنگ پوست شخص دارند. ژن های غالب و مغلوب در این زمینه به شدت تأثیرگذار هستند.
به طور کلی می توان گفت ژن های غالب و مغلوب در تعیین انواع متفاوتی از ویژگی های بیولوژیکی و فیزیکی انسان اثرگذار هستند و نقش زیادی در ویژگی هایی مثل بیماری های ژنتیکی و گروه خونی دارند.
آیا ژن های مغلوب از طریق ژنتیک به فرزندان منتقل می شوند؟
بله ژن های مغلوب از طریق وراثت به نسل بعدی منتقل می شوند. زمانی که پدر و مادر دو نسخه از ژن های مغلوب را به فرزندان خود انتقال می دهند، احتمال بروز صفات مربوطه در فرزندان بیشتر می شود. به طور مثال اگر هر دو والد دو نسخه از ژن های مغلوب برای رنگ چشم آبی داشته باشند، احتمال داشتن رنگ چشم آبی در فرزندان شان افزایش پیدا می کند. این نحوه انتقال ژن های مغلوب از طریق والدین به فرزندان به عنوان یکی از مکانیسم های مهم و اساسی ژنتیک شناخته می شود.
کدام والد ژن های غالب و کدام یک ژن های مغلوب دارند؟
در فرآیند وراثت مشخص نیست که کدام والد غالب و کدام یک مغلوب هستند، زیرا این مورد به نوع صفت مورد بررسی و آلل های مربوطه بستگی دارد. گاهی اوقات نیز یکی از والدین ممکن است دارای آلل غالب باشد و در موارد دیگر احتمال دارد آلل مغلوب را داشته باشد. اما در مواردی نیز والدین ممکن است هر دو آلل غالب یا هر دو آلل مغلوب را داشته باشند. در حقیقت، اصلی ترین نکته این است که کدام آلل ( غالب یا مغلوب) در هر والد برای ویژگی مورد نظر وجود دارد و چگونه این آلل ها می توانند به نسل دیگری منتقل شوند.
آزمایش ژنتیک برای تشخیص ژن غالب و مغلوب
آزمایش DNA یا آزمایش ژنتیک یک تست پزشکی است که در تشخیص ژن مغلوب و غالب، یافتن ژن های جهش یافته قابل انتقال به فرزندان، اختلالات خاص، مشکلات ژنتیکی و تعیین احتمال ابتلا به بیماری ها کاربرد دارند. این تست روی نمونه خون، مایع آمنیوتیک یا سایر بافت های بدن انجام می شود و تمرکز آن در خصوص بررسی بیشتر روی پروتئین ها، تغییرات ژن ها و کروموزوم ها است.
جمع بندی
ژن های غالب و مغلوب اصطلاحات اساسی در حوزه ژنتیک هستند که نحوه انتقال و بروز ویژگی ها را از طریق ژنوم هر سازمان تعیین می کنند. این مفاهیم مهم درک ما را در خصوص پروسه های ژنتیکی افزایش می دهند و در بیشتر زمینه های علوم زیستی مهم هستند. با درک اینکه ژن های غالب و مغلوب چگونه بر ویژگی های بیولوژیکی یا فیزیولوژیکی شخص تأثیر می گذارند، می توان متوجه شد که چگونه صفات در نسل های آینده به ارث می رسند و چگونه تنوع فراوانی از ویژگی ها در جامعه به وجود می آید. این مفاهم مهم در حوزه هایی نظیر ژنتیک پزشکی، بیولوژی تکاملی، مطالعات اکولوژی، بهبود ژنتیکی محصولات کشاورزی و دامپروری و حتی در زمینه توسعه درمان های ژنی در پزشکی نیز حائز اهمیت هستند.
به یاد داشته باشید اگر هر دو والد دارای ژن غالب باشند، فرزند آن ها نیز دارای صفت غالب است. اگر یکی از والدین ژن غالب و دیگری ژن مغلوب را داشته باشد، فرزند آن ها نیز دارای صفت غالب است اما اگر هر دو والد ژن مغلوب را داشته باشند، فرزند آن دارای صفت مغلوب است. نوع ژنتیکی برای بقای گونه ها لازم و ضروری است. گونه هایی که تنوع ژنتیکی بالاتری دارند، بهتر می توانند نسبت به افراد دیگر با تغییرات محیطی سازگاری پیدا کنند. به طور مثال اگر یک بیماری همه گیر در یگ گونه اتفاق بیفتد، افراد با ژن های مقاوم بیشتر ممکن است زنده بمانند و آن ها می توانند باعث متولد شدن نسل جدید شوند.
منبع : آرگا
