دانشچی پورتال جامع تحقیق و مقاله، مطالب علمی و هنری ، وبگردی و…
آشنایی با ژن و نقش آن در بدن
ژن و نقش آن
ژن واحد وراثت است. اکثر صفات بیولوژیکی اثر ترکیبی از اقدامات بسیاری از ژنها هستند. آرایش ژنتیکی یک موجود زنده (ترکیب ژنهای آن)، تعیین کننده مشخصات آن، مانند رنگ چشم های یک جانور یا بوی گل یک گیاه است. ژن یا ماده وراثتی (hereditary factor)، در هنگام تقسیم می‌تواند همانند خود را بوجود آورد.
واحدهایی از این ماده وراثتی از پدر و مادر به فرزندان انتقال می‌یابند. این واحدها دارای ویژگی های بسیار پایدار بوده و بطور مشخص موجودی را که صاحب آن است، تحت تاثیر قرار می‌دهند. ژن ها بر روی کروموزوم ها در جایگاه های ویژه، مرتب شده‌اند.
بیشتر ژنها اطلاعات مربوط به ساخت پروتئین‌ها را در بر دارند و معمولاً در توالی‌های مولکول دی‌ان‌ای ذخیره می‌شوند(مانند واگن هایی یک قطار که پشت سر هم هستند). ژنهای برخی ویروس‌ها به صورت آران‌ای(RNA)ذخیره می‌شود. برای اینکه یک ژن بتواند اثر خود را نمایان سازد باید ابتدا به پروتئین ترجمه شود. ترجمه ژنها با واسطه ماکرومولکول‌های دیگری بنام آران‌ای (RNA) انجام می‌شود.
تاریخچه ژن
«ویلیام هاروی» ، در سال ۱۶۵۱ ، این نظریه را بیان کرد که تمام موجودات زنده از جمله انسان، از تخم بوجود آمده‌اند و اسپرم فقط فرایند تولید مثل نقش دارد. هاروی همچنین تئوری اپی‌ژنز را ارئه داد که طبق این تئوری در مرحله رشد جنینی، ارگان ها و ساختمان های جدیدی از ماده زنده تمایز نیافته، بوجود می‌آید.
پژوهشهای جدید درباره وراثت بوسیله گرگور مندل که کشیشی اتریشی بود، در نیمه دوم قرن ۱۹ آغاز شد. وی دو قانون مهم را کشف کرد که همه پیشرفت های بعدی علم وراثت بر پایه آنها بنا نهاده شده است.
ژن و کروموزوم
یاخته‌های یک گیاه یا یک جانور دارای تعداد معینی کروموزوم است که ویژه آن گونه گیاهی یا جانوری می‌باشد و تعداد این کروموزوم ها در همه یاخته‌های آن فرد پایدار و یکسان است. بنابراین همه یاخته‌های یک فرد دارای مجموعه‌های ژنی یکسانی می‌باشند.
مثلا در مگس سرکه در حدود ۱۰ هزار ژن شناخته شده است. افراد مختلف یک گونه دارای آلل های متفاوت یک ژن در سلول های خود می‌باشند. در هر کروموزوم، ژنها بطور خطی قرار گرفته‌اند و نظام آنها پایدار و ثابت است. جایگاه ثابت هر ژن در کروموزوم که ویژه آن ژن است، لوکوس (Locus) نامیده می‌شود.
پیشنهادی: درباره سلول و سازمان بندی آندو ژن آلل نمی‌توانند بطور همزمان در یک جایگاه وجود داشته باشند و در یک زمان هر جایگاه می‌تواند پذیرایی تنها یکی از ژنهای آلل باشد. برخی از ژنها به ویژه ژنهایی که در ساختن RNA دخالت دارند، چندین بار در یک مجموعه کروموزومی تکرار می‌شوند. در پدیده میتوز ، پیش از تقسیم هسته ، ژن ها و در نتیجه کرومزوم‌ها، دو برابر شده‌اند و هر یک از دو یاخته حاصل از تقسیم ، یکی از مجموعه‌های کروموزومی را دریافت می‌کند و از اینرو مجموعه‌های کروموزومی دو سلول دقیقا یکسان خواهد بود.
پژوهش‌ها درباره ژن
♦ پژوهشهای جدید معلوم کرده که افرادی که قدشان کوتاه‌تر باشد طولانی‌تر از دیگران عمر می‌کنند. این پدیده مربوط به آلل ژنتیک FOX۰۳ (نوعی ژن که در محل خاص در کروموزوم قرار دارد) که به نام ژن طول عمر شناخته شده که باعث رشد محدود می‌شود.
♦ سال‌ها پیش گروهی از پژوهشگران نوعی بوتهٔ گوجه فرنگی تولید کردند که دارای ژن مربوط به صفت مقاومت در برابر سرما بود. این ژن از نوعی ماهی آب سرد به دست آمده بود و گوجه فرنگی‌هایی که به این طریق به دست آمده بودند مقاومت بیشتری در برابر سرما داشتند.
♦ در ژانویه ۲۰۱۳ پژوهشگران آمریکایی گزارش دادند، ژنی که حامل ویژگی‌ها و صفات شخصیتی افراد است با طول عمر شخص نیز در ارتباط است.
نقش ژن در حواس پرتی
تحقیقی جدید که توسط روان‌پزشکان دانشگاه بُن آلمان صورت گرفته، توجیهی برای حواس‌پرتی و فراموشکاری فراهم می‌کند. بنا به این پژوهش، تغییرات و اختلالات ژنتیکی می‌توانند به حواس‌پرتی منجر شوند.
پژوهشگران دانشگاه بن در تحقیقی جدید، رابطه‌ای مستقیم میان حواس‌پرتی و ژن دیآردی ۲ (DRD2) انسان کشف کرده‌اند. بنابر دادههای این تحقیق، افرادی که دارای یک ژن خاص هستند، راحت‌تر می‌توانند از مسیر کار خود منحرف و غافل شوند و با دقت کمتری کارهای خود را انجام دهند.
این دانمشندان برای انجام تحقیق خود ۵۰۰ زن و مرد را آزمایش کردند و ترشح بزاق آنها را بر اساس تغییرات ژن دیآردی ۲ مورد بررسی قرار دادند. علاوه بر این، شرکت کنندگان می‌بایست میزان حواس‌پرتی و تمرکز خود را در پرسش‌نامه‌ایی ارزیابی می‌کردند.
نتایج این تحقیق که در نشریه علمی Neuroscience letters منتشر شده‌اند، رابطه‌ایی مستقیم میان فراموشی‌ها و تغییرات ساختاری در ژن دیآردی ۲ را نشان می‌دهند.
ژن دیآردی ۲ می‌تواند دو نوع مختلف داشته باشد. یک نوع که همراه با باز Cytosin است و دیگری نوع دوم که همراه با باز Thymin است. حال افرادی که از نوع دوم برخوردار هستند، یعنی ساختار ژنشان همراه با باز Thymin است، بیشتر در معرض حواس‌پرتی و فراموشی قرار می‌گیرند.
علاوه بر دادههای آماری، دانشمندان حتی یک رابطه‌ی علّی نیز میان این دو می‌بینند. به گفته آنان، ژن دیآردی ۲ نقش بزرگی در رساندن سیگنال‌ها به ناحیه‌های مربوطه در مغز ایفا می‌کند. آنها می‌گویند که این ساختار قابل مقایسه با عملکرد یک رهبر ارکستر است، که مغز را همانند یک ارکستر هماهنگ و اداره می‌کند. ژن دیآردی ۲ نیز نقش چوب رهبر ارکستر را بازی می‌کند. اگر رهبر ارکستر با آن چوب حرکت اشتباهی انجام دهد، کل ارکستر به هم می‌ریزد.
پژوهشگران می‌گویند که رایج بودن حواس‌پرتی در میان افراد یک خانواده نیز ژنتیکی بودن این مساله را نشان می‌دهد. اما آنها می‌افزایند که فاکتورهای دیگری نیز می‌توانند بر رفتار انسان‌ها تاثیر بگذارند. برای مثال محیط اجتماعی یک نفر نیز می‌تواند تاثیرگذار باشد.
اما پژوهشگران وجود این ژن را به عنوان یک بهانه از افراد حواس‌پرت نمی‌پذیرند. برای مثال آنها به فراموشکاران و حواس‌پرت‌ها پیشنهاد می‌کنند که از یادادشت‌های کوچک استفاده کنند و برای مقابله با حواس‌پرتی خود به دنبال راه‌کارهای مختلف بگردند.
نقش ژن در درس خواندن
مطالعات جدید نشان می دهد که ژن افراد نقش مهمی در انتخاب دانشگاه و عملکرد تحصیلی آنها دارد. محققان با انجام مطالعات متعدد روی دانشجویان تاثیر DNA بر موفقیت تحصیلی را از تاثیر عوامل دیگر مانند کیفیت زندگی تفکیک کردند.
بررسی نمرات دانشجویان در آزمون A-level نشان می داد که علت ۵۷ درصد از اختلاف نمرات، ژنتیک است و ۴۶ درصد از موفقیت های دوران دانشجویی هم ریشه در DNA افراد دارد. عوامل محیطی منجمله ثروت و کیفیت تحصیل هم بر این اختلافات تاثیرگذار بوده است.
علاوه بر نتایج آزمون ها، ژنتیک، تصمیم گیری افراد برای ادامه تحصیل در دانشگاه را هم تحت تاثیر قرار می دهد. به عبارتی تقریباً نیمی از تصمیمات برای رفتن به دانشگاه را DNA هدایت می کند. دانشمندان با مطالعه روی سه هزار جفت دوقلوی همسان و غیر همسان بریتانیایی به نتایج جدیدی دست یافتند.
دستاوردهای این دانشمندان نشان می دهد که دوقلوهای همسان از نظر ژنتیکی صد درصد همسان هستند، آنها کلون های یکدیگرند، بنابراین DNA مشترکی دارند، به علاوه محیطی که در آن زندگی می کنند هم یکسان است به همین دلیل تفاوت های آنها را نمی توان به محیط زندگی یا ژنتیک آنها ربط داد.
محققان با مقایسه دوقلوهای همسان و غیر همسان میزان تاثیر ژنتیک بر نتایج آزمون ها را هم مورد سنجش قرار دادند. اگر دوقلوهای همسان در مقایسه با دوقلوهای غیر همسان نمرات مشابه بیشتری داشته باشند می توان نتیجه گرفت که ژنتیک در این موفقیت تاثیرگذار بوده است. دانشمندان طی مطالعات خود دریافتند که انتخاب دانشگاه هم یکی دیگر از موضوع هایی است که ژنتیک در آن نقش دارد.
دکتر دیوید هیل متخصص ژنتیک آماری دانشگاه ادینبرگ که در این مطالعات مشارکت نداشته معتقد است که نتایج این تحقیقات چندان هم شگفت آور نیست زیرا بیشتر رفتارهای افراد نتیجه تعاملات پیچیده ژن ها و محیطی که فرد در آن زندگی می کند است.
او می گوید: «واقعاً فکر نمی کنم کسی منکر تاثیر ژنتیک بر موفقیت های دانشگاهی باشد. با توجه به اینکه تقریباً تمام خصایص فردی تا حدودی ارثی هستند بنابراین موفقیت تحصیلی، هوش، شخصیت و تصمیم برای شرکت در کنکور و نحوه عملکرد فرد هم ارثی است.»
