ژن

ژِن (gene)
واحد بنیادی مادۀ وراثتی. در یکی از رشته های دی اِن اِی قرار دارد و آر اِن اِی از آن رونویسی می کند. در موجودات عالی، ژن ها بر روی کروموزوم ها جای دارند. هر ژن به صورتی ثابت خصوصیت ویژه ای را در فرد پدید می آورد. این ماده را به پاس تحقیقات زیست شناسی اتریشی، گرگور مندل، ژن مندلی نیز می نامند. هر ژن در جایی معیّن، جایگاه ژنی (لوکوس)، روی کروموزومی خاص قرار دارد و ممکن است اشکال گوناگون متعددی، معروف به دگره ها (الل ها)، داشته باشد. هر دگره شکل ویژه ای از یک صفت، مثلاً دگرۀ چشم آبی یا قهوه ای، را تعیین می کند. برخی دگره ها غالب اندو اثر سایر دگره ها، یعنی الل های مغلوب، را می پوشانند. ژن ها را می توان با روش های مهندسی ژنتیک(فناوری ژنی) دستکاری کرد. علم وراثتبه بررسی نحوۀ عملکرد ژن ها می پردازد. هر ژن دارای اطلاعات لازم برای ساختن یک پروتئین است. این اطلاعات به شکل نوعی رمز شیمیایی در مولکول دی اِن اِی موجود است و ژن ها یکی پس از دیگری در طول این مولکول قرار گرفته اند. هر پروتئین، پس از ساخته شدن، جزیی از خصوصیات موجود زنده را تعیین می کند. هرچند همۀ پروتئین ها تعیین کنندۀ خصوصیات موجودند، برخی از این خصوصیات بر اثر محیط تغییر می یابند. دی اِن اِی بر روی کروموزوم ها 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 ژن های انسان از ۲۷هزار تا ۴۰هزار ژن متغیر است که در ۴۶ کروموزوم پخش شده اند. گاهی یک ژن یا بخش بزرگی از یک یا چند کروموزوم دچار تغییری ناگهانی می شوند که به جهشمعروف است. جهش ممکن است بیماری یا اختلالاتی، ازجمله بیماری هانتینگتون، فیبروزکیستی، و کم خونی داسی شکلرا پدید بیاورد. گرگور مندل برای نخستین بار سازوکار وراثتی ژن ها را با مطالعۀ گیاه نخودفرنگی دریافت، هرچند چیزی دربارۀ ماهیت یا وجود دی اِن اِی نمی دانست. در دهۀ ۱۹۴۰، مشخص شد که ژن را می توان به منزلۀ طول معیّنی از دی اِن اِی درنظر گرفت که رمزگذار یک پروتئین کامل است. این یافته منجر به فرضیۀ یک ژن ـ یک آنزیمشد. بعدها مشخص شد همۀ پروتئین ها آنزیم نیستند و ممکن است از چندین زنجیرۀ پلی پپتیدی ساخته شوند که هریک را ژنی جداگانه تولید می کند. بر همین اساس، فرضیۀ مذکور به شکل یک ژن ـ یک پلی پپتیدتغییر یافت، امّا اندیشۀ کلی همچنان بی تغییر ماند. به این ترتیب آثار مشاهده پذیر ژن ها با ساختن پروتئین ها پدیدار می شود و ژن ها از طریق رمز وراثتی، ساختار پروتئین، میزان تولید، و تولید به موقع، پروتئین ها را کنترل می کنند. در علم وراثت جدید، ژن ها را به منزلۀ سیسترونیا مجموعه ای از رمز هایی می شناسند که یک پلی پپتید کامل را پدید می آورد یا آن که ژن را واحد انتخابمی دانند. در این صورت یک ژن مندلی خصوصیت ویژه ای را در موجود زنده تعیین و انتخاب طبیعینیز بر اساس آن عمل می کند. ژن ها دستخوش جهش یا نوترکیبیمی شوند و گوناگونی هایی را پدید می آورند که انتخاب طبیعی بر اساس آن عمل می کند. اصطلاح ژن را متخصص دانمارکی علم وراثت، ویلهلم یوهانسن(۱۸۵۷ـ۱۹۲۷)، در ۱۹۰۹ وضع کرد.