اكتشافات هيرشي وتشيس في علم الوراثة

نظرة عامة على علم الوراثة

يهتم علم الوراثة بشكل أساسي بدراسة الجينات الموجودة في الكائنات الحية. تعود بدايات هذا العلم إلى العصور القديمة، حيث استخدم الإنسان مبادئ توريث الصفات بهدف تحسين المحاصيل الزراعية وتربية الحيوانات. كانوا يقومون بتزويج الحيوانات ذات الصفات المرغوبة لإنتاج نسل يحمل نفس الصفات الجيدة. ومن الأمثلة البارزة على ذلك استخدام هذه المبادئ في تزويج الخيول العربية الأصيلة لإنتاج سلالات قوية. شهد علم الوراثة تطورات كبيرة بفضل جهود العديد من العلماء، مثل غريغور مندل وألفريد هيرشي ومارثا تشيس وماكس دلبروك. إلا أن التجربة التي قام بها العالمان هيرشي وتشيس تعتبر من أهم التجارب وأكثرها تأثيراً في تاريخ علم الوراثة.

أهمية تجربة هيرشي وتشيس

اكتسبت هذه التجربة أهمية بالغة في مجال علم الوراثة نظراً للتغيير الجذري الذي أحدثته في مسار الدراسات اللاحقة المتعلقة بالمادة الوراثية. ففي عام 1952، تمكن العالمان هيرشي وتشيس من خلال هذه التجربة من إثبات أن الحمض النووي (DNA) هو المادة الوراثية، وليس البروتين كما كان الاعتقاد السائد في ذلك الوقت. هذا الاكتشاف كان له تأثير كبير على فهمنا لعملية الوراثة وكيفية انتقال الصفات من جيل إلى آخر.

تفاصيل تطبيق تجربة هيرشي وتشيس

اعتمد العالمان في تجربتهما على استخدام فيروس يتكون من الحمض النووي (DNA) والبروتين فقط. وقد تم اختيار الفيروسات لأنها غير قادرة على التكاثر ذاتياً، وتعتمد على الخلايا الحية الأخرى للتكاثر. استخدم العالمان تقنية العلامات الإشعاعية لتمييز مكونات الفيروس. قاموا بترقيم الحمض النووي (DNA) باستخدام الفسفور المشع، بينما تم ترقيم البروتين باستخدام الكبريت المشع. بعد ذلك، سمحوا للفيروس بمهاجمة البكتيريا.

في الخطوة التالية، تم الكشف عن وجود الفسفور والكبريت المشع داخل الخلايا البكتيرية. أظهرت النتائج أن المادة المرقمة بالفسفور المشع قد انتقلت إلى داخل الخلية البكتيرية، مما يشير إلى أن الحمض النووي (DNA) قد دخل الخلية. بالمقابل، لم ينتقل سوى 3% فقط من الكبريت المشع، مما يدل على أن البروتين لم ينتقل بكميات كبيرة. وبذلك، استنتج العالمان أن الحمض النووي (DNA) الفيروسي قد اقتحم الخلية البكتيرية وأجبرها على إنتاج فيروسات جديدة. وهذا يعني ظهور جينات سلالات البكتيريا الخاصة بالالتهاب الرئوي وفيروسات الفاج، وجميعها تحتوي على الحمض النووي (DNA).

وعلى الرغم من أن الحمض النووي (DNA) هو المادة الوراثية لمعظم الكائنات الحية، إلا أن هناك بعض الفيروسات التي تستخدم الحمض النووي الريبوزي (RNA) كمادة وراثية. الحمض النووي (DNA) هو عبارة عن كميات كبيرة من الأحماض النووية المتكررة التي تتخذ شكل سلسلتين طويلتين حلزونيتين. وتترابط هذه الجزيئات مع بعضها البعض بواسطة الأحماض النووية على شكل سلم، ويعتبر الحمض النووي (DNA) الركيزة الأساسية لتكاثر الكائنات الحية على سطح الأرض.

قال الله تعالى في كتابه الكريم: {وَنَزَّلْنَا عَلَيْكَ الْكِتَابَ تِبْيَانًا لِّكُلِّ شَيْءٍ وَهُدًى وَرَحْمَةً وَبُشْرَىٰ لِلْمُسْلِمِينَ} (النحل: 89). وهذا يدل على أهمية العلم والمعرفة في حياتنا.

و قال رسول الله صلى الله عليه و سلم: “من سلك طريقا يبتغي فيه علما سلك الله به طريقا إلى الجنة” رواه مسلم. وهذا يشجع على طلب العلم و المعرفة.

المصادر والمراجع

1. A.M. Winchester,”Genetics”،www.britannica.com, Retrieved 24-6-2018. Edited.
2. Frederick Griffith, Oswald Avery,”Classic experiments: DNA as the genetic material”،www.khanacademy.org, Retrieved 24-6-2018. Edited.
3. أبتscarc (18-9-2009),”The Hershey-Chase Blender Experiments”،paulingblog.wordpress.com, Retrieved 24-6-2018. Edited.