مجموعه کامل DNA هر موجود زنده را ژنوم میگویند. ژنوم (به فرانسوی génome) به شکل رشتهای است. رشتههای ژنوم را با واحد bp اندازه گیری میکنند. هر موجودی اندازه ژنوم متفاوتی از دیگری دارد. طول ژنوم انسان حدودا 3 میلیارد bp است. با توجه به نقش ژنوم در بدن موجودات زنده، هر کدام از سلولهای بدن یک سخه کامل از ژنگان با واحد bp را دارد. در ادامه این مقاله از کاریوژن، با ما همراه باشید تا به مقایسه بین ژنوم و کروموزوم بپردازیم.
DNA چیست؟
DNA مخفف داکسی نوکلئیک اسید و یک ماده وراثتی به شمار میآید. این ماده نه تنها در بدن انسان، بلکه در بدن تمام موجودات زنده وجود دارد. تمام سلولهای بدن انسان دارای ماده DNA هستند که در هسته سلول قرار میگیرند. اطلاعات DNA به شکل کد ذخیره میشود. راهنمای استفاده از این کدها در لیست زیر است:
- A یا آدنین
- G گوانین
- C سیتوزین
- T تیمین
کدهای بالا، DNA انسان را تشکیل میدهند. لازم است بدانید که، 99% بازها در تمام افراد مشابه است. بازها در DNA با یکدیگر جفت میشوند، در واقع A,G,T,C با یکدیگر به گونهای جفت میشوند که کد DNA افراد را شکل میگیرد. از جمله ویژگیهای DNA، این است که میتواند از روی خودش یک نمونهبرداری داشته باشد. با توجه به اینکه هر سلول دارای DNA هست، بنابراین هنگام تقسیم شدن سلولها، DNA شروع به نمونه برداری میکند.
همانطور که اشاره شد، به زبان انگلیسی DNA مخفف Deoxyribonucleic Acid است. داکسی نوکلئیک اسید در واقع یک ملکول است که از تعداد زیادی اتم تشکیل شده که به شکل زیر به یکدیگر چسبیدند که به اصطلاح به این مولکول مارپیج دو رشتهای میگویند. در دروس بیولوژی، به این مارپیچ دو رشتهای، طرح سازه میگویند که با آجرهایی به اسم آمینو اسید ساختمانها را میسازند. در واقع آمینواسیدها آجرهایی هستند که میتوانند سلول را بسازند، سلولها بافت را شکل میدهند و سرانجام اندام و موجود زنده بهوجود میآیند. در انتها باید گفت که نقش DNA، ارائه یک نقشه ساخت به آمینو اسیدها است.
مقایسه بین ژن ژنوم و کروموزوم چیست؟
به بخشی از DNA، ژن میگویند. هر ژن دستورالعمل ساخت یک یا مجموعهای از پروتئین را در خود جای داده است. به طور کلی 20 تا 25 هزار ژن در ژنوم انسان قرار دارد.
کروموزوم: همانطور که در بالا گفته شد، DNA یک یا دو رشته است که این دورشته به همراه تعدادی پروتئین به 46 قسمت نامساوی تقسیم شده است که هرکدام از آنها را کروموزوم گویند. دو مجموعه کروموزوم 23 تایی در بدن وجود دارد، هر کسی از پدر یا مادر 23 تا کروموزوم به ارث میبرد.
هدف اصلی پروژه ژنوم انسان
در سالهای 1990 تا 2003، یک پروژه تحقیقاتی به کمک محققان 20 دانشگاه و موسسههای تحقیقاتی شروع شد. پروژه ژنوم انسان یا Human Genome Project به کمک محققان آمریکا، فرانسه، آلمان، چین، فرانسه، ژاپن و بسیاری دیگر در آن سالها با هدف نقشه ژنوم انسان روی کروموزم، پایهریزی شد. دستاورد این پروژه اطلاعات دقیق از هر کدام از 25000 ژن انسان روی کروموزمها و نحوه عملکرد آن به صورت دقیق بود. این اطلاعات نقشه ژنتیک انسان را کشف کرد و در نهایت یک انقلاب بزرگ در علم ژنتیک رقم خورد. با شناخت دقیقتر ژنوم، بسیاری از بیماریهای ژنتیکی قابل تشخیص شد و کمک بزرگی به جامعه پزشکی و البته بیماران مبتلا به اختلالات ژنتیکی کرد.
شاید برای شما هم سوال باشد که این دستاوردها، به چه روشهایی انجام شد؟ در انجام پروژه HGP در سال 1992، از روشهای مختلف، نقشهبرداری ژنوم برای شناسایی ژنها انجام دادند. در ابتدا کل ژنوم انسان در یک کتاب خانهای جمع آوری شد. با بهرهگیری از نقشهبرداری ژنتیک، یک الگوریتم کامپیوتری طراحی شد. الگوریتم طراحی شده، توانست، قطعههای کلون شده را ترتیب بدهد.
کاربردهای موثر پروژه ژنوم در پزشکی
در گذشته تشخیص بیماریهای ژنتیکی، کار دشواری بود که در بسیاری موارد قابل تشخیص نبود. با پیشرفت علم و تکنولوژی در علم بیولوژی این امکان ایجاد شد. با این اوصاف، تمام پروژههای بیولوژیکی در نهایت به علم پزشکی کمک میکند. اما کاربردهای موثر پروژه ژنوم در پزشکی چه بود و چه تاثیر داشت؟ نتایج بدست آمده در این پروژه انقلابی بزرگ در تشخیص جهشهای ژنتیکی بود. با این دستاوردها پزشکان توانستهاند، بیماریهای ژنتیکی را تشخیص دهند.
امروزه تشخیص بیماریهای ژنتیکی با انجام آزمایشهایی از جمله غربالگریهای دوران بارداری، حتی پیش از اینکه نوزاد متولد شود قابل تشخیص است. همچنین، پزشکان و محققان دریافتند که هرچقدر اطلاعات دقیق و درستتری از نقشه راه ژن داشته باشند، احتمال اینکه مشکلات بهوجود آمده در بدن انسان، علتیابی شود، بسیار خواهد بود. خبر خوب این است که، در سالهای اخیر پروژهای جدید در حال انجام است که دانشمندان برای افزایش سطح دانش خود درباره ژنتیک انجام میدهند، به نام HUPO که روی پروتئینهای سلولی متمرکز است.
نتیجه گیری
در این مقاله سعی کردیم به شناخت کلی و اهمیت ژنوم در بدن انسان و به طور کلی موجودات بپردازیم. این نشان میدهد که بیماریهای ژنتیکی در اثر جهشهای ژنی است که در بدن انسان منجر به اختلالاتی در عملکرد پروتئینها میشود. برای شناخت درست و دقیق ژنگان در علم بیولوژیک میتوانید، پروژههای تحقیقاتی HGP ودستاوردهای آن را دنبال کنید. امیدوارم مقاله ژنوم در سایت کاریوژن برایتان مفید بوده باشد.