ژن

ژِن (gene)

ژِن

ژِن

واحد بنیادی مادۀ وراثتی. در یکی از رشته‌های دی‌اِن‌اِی قرار دارد و آر‌اِن‌اِی از آن رونویسی می‌کند. در موجودات عالی، ژن‌ها بر روی کروموزوم‌ها جای دارند. هر ژن به‌صورتی ثابت خصوصیت ویژه‌ای را در فرد پدید می‌آورد. این ماده را به پاس تحقیقات زیست‌شناسی اتریشی، گرگور مندل، ژن مندلی نیز می‌نامند. هر ژن در جایی معیّن، جایگاه ژنی (لوکوس)، روی کروموزومی خاص قرار دارد و ممکن است اشکال گوناگون متعددی، معروف به دگره‌ها (الل‌ها)، داشته باشد. هر دگره شکل ویژه‌ای از یک صفت، مثلاً دگرۀ چشم آبی یا قهوه‌ای، را تعیین می‌کند. برخی دگره‌ها غالب‌اند و اثر سایر دگره‌ها، یعنی الل‌های مغلوب، را می‌پوشانند. ژن‌ها را می‌توان با روش‌های مهندسی ژنتیک (فناوری ژنی) دستکاری کرد. علم وراثت به بررسی نحوۀ عملکرد ژن‌ها می‌پردازد. هر ژن دارای اطلاعات لازم برای ساختن یک پروتئین است. این اطلاعات به شکل نوعی رمز شیمیایی در مولکول دی‌اِن‌اِی موجود است و ژن‌ها یکی پس از دیگری در طول این مولکول قرار گرفته‌اند. هر پروتئین، پس از ساخته‌شدن، جزیی از خصوصیات موجود زنده را تعیین می‌کند. هرچند همۀ پروتئین‌ها تعیین‌کنندۀ خصوصیات موجودند، برخی از این خصوصیات بر اثر محیط تغییر می‌یابند. دی‌اِن‌اِی بر روی کروموزوم‌ها و در هستۀ یاخته جای دارد و در هر کروموزوم هزاران ژن وجود دارد. طبق برآوردهایی که پس از تکمیل طرح ژنوم انسان (۲۰۰۱) به عمل آمد، تعداد کل ژن‌های انسان از ۲۷هزار تا ۴۰هزار ژن متغیر است که در ۴۶ کروموزوم پخش شده‌اند. گاهی یک ژن یا بخش بزرگی از یک یا چند کروموزوم دچار تغییری ناگهانی می‌شوند که به جهش معروف است. جهش ممکن است بیماری یا اختلالاتی، ازجمله بیماری‌ هانتینگتون، فیبروزکیستی، و کم‌خونی داسی‌شکل را پدید بیاورد. گرگور مندل برای نخستین‌بار سازوکار وراثتی ژن‌ها را با مطالعۀ گیاه نخودفرنگی دریافت، هرچند چیزی دربارۀ ماهیت یا وجود دی‌اِن‌اِی نمی‌دانست. در دهۀ ۱۹۴۰، مشخص شد که ژن را می‌توان به‌منزلۀ طول معیّنی از دی‌اِن‌اِی درنظر گرفت که رمزگذار یک پروتئین کامل است. این یافته منجر به فرضیۀ یک ژن ـ یک آنزیم شد. بعدها مشخص شد همۀ پروتئین‌ها آنزیم نیستند و ممکن است از چندین زنجیرۀ پلی‌پپتیدی ساخته شوند که هریک را ژنی جداگانه تولید می‌کند. بر همین اساس، فرضیۀ مذکور به‌شکل یک ژن ـ یک پلی‌پپتید تغییر یافت، امّا اندیشۀ کلی همچنان بی‌تغییر ماند. به این ترتیب آثار مشاهده‌پذیر ژن‌ها با ساختن پروتئین‌ها پدیدار می‌شود و ژن‌ها از طریق رمز وراثتی، ساختار پروتئین‌، میزان تولید، و تولید به موقع، پروتئین‌ها را کنترل می‌کنند. در علم وراثت جدید، ژن‌ها را به‌منزلۀ سیسترون یا مجموعه‌ای از رمز‌هایی می‌شناسند که یک پلی‌پپتید کامل را پدید می‌آورد یا آن‌که ژن را واحد انتخاب می‌دانند. در این صورت یک ژن مندلی خصوصیت ویژه‌ای را در موجود زنده تعیین و انتخاب طبیعی نیز بر اساس آن عمل می‌کند. ژن‌ها دستخوش جهش یا نوترکیبی می‌شوند و گوناگونی‌هایی را پدید می‌آورند که انتخاب طبیعی بر اساس آن عمل می‌کند. اصطلاح ژن را متخصص دانمارکی علم وراثت، ویلهلم یوهانسن (۱۸۵۷ـ۱۹۲۷)، در ۱۹۰۹ وضع کرد.

 

---