علم الوراثة البيوكيميائي هو مزيج من الكيمياء الحيوية وعلم الوراثة، حيثتتعامل الكيمياء الحيوية إلى حد كبير مع بنية ووظيفة المكونات الخلوية، مثل البروتينات والكربوهيدرات والدهونوالأحماض النووية والجزيئات الحيوية الأخرى ووظائفها وتحولاتها أثناء عمليات الحياة.
فروع علم الوراثة
تشمل بعض فروع علم الوراثة علم الوراثة البيوكيميائي وعلم الوراثة الخلوية وعلم الوراثة التطورية والهندسة الوراثية، وما إلى ذلك، وهكذا فإن علم الوراثة البيوكيميائية هو فرع من علم الوراثة يتعامل مع التركيب الكيميائي للجينات والآليات التي تتحكم بها الجينات وتنظمها.
طرق الكيمياء الحيوية في علم الوراثة
يتم إجراء الكيمياء الحيوية على المستوى الخلوي أو دون الخلوي، بشكل عام على المستخلصات الخلوية، ويتم تطبيق الطرق البيوكيميائية على المركبات الكيميائية الرئيسية في علم الوراثة ولا سيما الDNA والحمض النووي الريبي والبروتين، وقد تُستخدم تقنيات الكيمياء الحيوية لتحديد أنشطة الجينات داخل الخلايا ولتحليل الركائز ومنتجات التفاعلات التي يتحكم فيها الجين.
وفي أحد الأساليب يتم طحن الخلايا، ويتم تجزئة المواد الكيميائية البديلة لمزيد من التحليل، وهناك تقنيات خاصة على سبيل المثال، اللوني والرحلان الكهربائي؛ وذلك بهدف فصل أبرز مكونات البروتينات بحيث يمكن الكشف عن الاختلافات الموروثة في بنيتها، وعلى سبيل المثال، تم تحديد أكثر من 100 نوع مختلف من جزيئات الهيموجلوبين البشري.
تعتبر المركبات الموسومة إشعاعيًا ذات قيمة في دراسة الكيمياء الحيوية للخلايا الكاملة، فمثلا الثايمين مركب موجود فقط في الحمض النووي، وإذا تم وضع الثايمين المشع في وسط زراعة الأنسجة، حيث تنمو الخلايا، تستخدمه الجينات لتكرار نفسها، وعندما يتم تحليل الخلايا التي تمتلك على الثايمين المشع، فيتم الحصول على نتائج خاصة أثناء الازدواجية، وينقسم جزيء الحمض النووي إلى نصفين، حيث يقوم كل نصف بتوليف المكونات المفقودة.
كما تستخدم الاختبارات الكيميائية لتمييز بعض الحالات الموروثة للإنسان؛ على سبيل المثال، يكشف تحليل البول وتحليل الدم عن وجود بعض التشوهات الموروثة بيلة فينيل كيتون (PKU) وبيلة سيستين وبيلة كابتونية ونقرس وجالاكتوزيميا، كما قدمت الجينوميات مجموعة من الاختبارات التشخيصية التي يمكن إجراؤها على الحمض النووي للأفراد، ويمكن تطبيق بعض هذه الاختبارات على الأجنة في الرحم.
