الامارات 7 - تعريف الطفرة الجينية
الطفرة الجينية هي تغييرات تحدث في المادة الجينية (الحمض النووي) لخلايا الكائن الحي، ويمكن أن تؤدي هذه التغييرات إلى تغيير في الصفات الشكلية مثل أوراق الشجر أو الزهور أو أشكال الفاكهة. هذه التغيرات تحدث بشكل طبيعي، وغالباً ما تكون عشوائية، مما يؤدي في كثير من الأحيان إلى أضرار للكائن الحي. ولكن في بعض الحالات، يمكن أن تكون الطفرات مفيدة في بيئات معينة، وبالتالي تُعتبر المصدر الرئيسي للتنوع الجيني الذي يسهم في عملية التطور من خلال الانتقاء الطبيعي.
يمكن تصنيف الطفرات إلى فئتين رئيسيتين: الطفرات التي تؤثر على الفرد الذي يحملها فقط، مثل نبتة معينة أو حيوان أو إنسان، والطفرات التي تؤثر على نسل الكائن الحي عبر أجيال متعاقبة. لتحقيق ذلك، يجب أن تحدث الطفرات في الخلايا التي تنتج الجيل التالي، وتؤثر في المادة الوراثية.
غالبًا ما تتسبب الطفرات الجينية الطبيعية في تغييرات ملحوظة، مثل ظهور بقع ملونة في زهرة بيضاء أو تغيير شكل الثمار. ومع ذلك، قد تعود هذه التغيرات إلى حالتها الأصلية في العام التالي.
أسباب حدوث الطفرات الجينية في النبات
تتسبب عوامل مثل التغيرات الجوية، تقلبات درجة الحرارة، أو حتى تعرض النباتات لتلف من الحشرات في حدوث طفرات. إذا حدثت الطفرة في نقطة نمو، فقد تؤثر على جميع البراعم. مثال على ذلك هو ظهور أزهار ذات ألوان متعددة في نبات الأقحوان.
كيفية حدوث الطفرة الجينية
في جينوم الكائن الحي، توجد سلاسل من الأحماض الأمينية مرتبة بنظام معين. عندما يتغير هذا الترتيب حتى ولو بشكل بسيط، تحدث الطفرة. تُعتبر الطفرات النقطية، التي تتضمن تغيير زوج واحد من الأحماض الأمينية، من أصغر أنواع الطفرات. تشمل الطفرات الأخرى الطفرات المترادفة وغير المترادفة، حيث تتسبب الطفرات المترادفة في تغيير تسلسل الأحماض الأمينية دون تغيير البروتين الأساسي، بينما الطفرات غير المترادفة تؤدي إلى إنتاج بروتين جديد.
أنواع الطفرات الجينية في النبات
تصنف الطفرات الجينية إلى خمسة أنواع رئيسية:
طفرة الكروموسومات: تشمل تغييرات في التركيب الكلي للكروموسوم أو في عدد الكروموسومات، مما يؤدي إلى انحرافات أو تغييرات عددية.
الطفرة الجرثومية: تحدث في البلازما الجرثومية للكائن الحي، ويمكن أن تظهر تأثيراتها عبر نسله.
الطفرة الجسدية: تحدث في الخلايا الجسدية ولا يمكن نقلها إلى النسل، ولكن يمكن أن تؤثر على التمثيل الغذائي للخلايا والأنسجة.
الطفرات الناتجة عن إدراج أو حذف: تؤدي إلى تغييرات في أجزاء معينة من الجين أو مجموعات كاملة من الجينات.
الطفرات الناتجة عن عناصر قابلة للنقل: تتحرك داخل الجينوم وتسبب تغييرات في وظائف الجين، مما يؤدي أحيانًا إلى إنتاج جينات جديدة.
بهذه الطريقة، تمثل الطفرات الجينية عنصراً حيوياً في تنوع الكائنات الحية وتكيفها مع البيئات المختلفة.
الطفرة الجينية هي تغييرات تحدث في المادة الجينية (الحمض النووي) لخلايا الكائن الحي، ويمكن أن تؤدي هذه التغييرات إلى تغيير في الصفات الشكلية مثل أوراق الشجر أو الزهور أو أشكال الفاكهة. هذه التغيرات تحدث بشكل طبيعي، وغالباً ما تكون عشوائية، مما يؤدي في كثير من الأحيان إلى أضرار للكائن الحي. ولكن في بعض الحالات، يمكن أن تكون الطفرات مفيدة في بيئات معينة، وبالتالي تُعتبر المصدر الرئيسي للتنوع الجيني الذي يسهم في عملية التطور من خلال الانتقاء الطبيعي.
يمكن تصنيف الطفرات إلى فئتين رئيسيتين: الطفرات التي تؤثر على الفرد الذي يحملها فقط، مثل نبتة معينة أو حيوان أو إنسان، والطفرات التي تؤثر على نسل الكائن الحي عبر أجيال متعاقبة. لتحقيق ذلك، يجب أن تحدث الطفرات في الخلايا التي تنتج الجيل التالي، وتؤثر في المادة الوراثية.
غالبًا ما تتسبب الطفرات الجينية الطبيعية في تغييرات ملحوظة، مثل ظهور بقع ملونة في زهرة بيضاء أو تغيير شكل الثمار. ومع ذلك، قد تعود هذه التغيرات إلى حالتها الأصلية في العام التالي.
أسباب حدوث الطفرات الجينية في النبات
تتسبب عوامل مثل التغيرات الجوية، تقلبات درجة الحرارة، أو حتى تعرض النباتات لتلف من الحشرات في حدوث طفرات. إذا حدثت الطفرة في نقطة نمو، فقد تؤثر على جميع البراعم. مثال على ذلك هو ظهور أزهار ذات ألوان متعددة في نبات الأقحوان.
كيفية حدوث الطفرة الجينية
في جينوم الكائن الحي، توجد سلاسل من الأحماض الأمينية مرتبة بنظام معين. عندما يتغير هذا الترتيب حتى ولو بشكل بسيط، تحدث الطفرة. تُعتبر الطفرات النقطية، التي تتضمن تغيير زوج واحد من الأحماض الأمينية، من أصغر أنواع الطفرات. تشمل الطفرات الأخرى الطفرات المترادفة وغير المترادفة، حيث تتسبب الطفرات المترادفة في تغيير تسلسل الأحماض الأمينية دون تغيير البروتين الأساسي، بينما الطفرات غير المترادفة تؤدي إلى إنتاج بروتين جديد.
أنواع الطفرات الجينية في النبات
تصنف الطفرات الجينية إلى خمسة أنواع رئيسية:
طفرة الكروموسومات: تشمل تغييرات في التركيب الكلي للكروموسوم أو في عدد الكروموسومات، مما يؤدي إلى انحرافات أو تغييرات عددية.
الطفرة الجرثومية: تحدث في البلازما الجرثومية للكائن الحي، ويمكن أن تظهر تأثيراتها عبر نسله.
الطفرة الجسدية: تحدث في الخلايا الجسدية ولا يمكن نقلها إلى النسل، ولكن يمكن أن تؤثر على التمثيل الغذائي للخلايا والأنسجة.
الطفرات الناتجة عن إدراج أو حذف: تؤدي إلى تغييرات في أجزاء معينة من الجين أو مجموعات كاملة من الجينات.
الطفرات الناتجة عن عناصر قابلة للنقل: تتحرك داخل الجينوم وتسبب تغييرات في وظائف الجين، مما يؤدي أحيانًا إلى إنتاج جينات جديدة.
بهذه الطريقة، تمثل الطفرات الجينية عنصراً حيوياً في تنوع الكائنات الحية وتكيفها مع البيئات المختلفة.