Genetics and Antenatal Development

1. Geneticsand Antenatal Development

2. Terminology for Genetics Genes are segments of DNA that contain instructions to make proteins— the building blocks of life. One Chromoso-me of every pair is from each parent. The Chromoso-mes are filled with tightly coiled strands of DNA. The human body contains 100 trillion cells. There is a nucleus inside each human cell (except red blood cells). Each nucleus contains 46 Chromos-omes, arranged in 23 pairs.

3. Cells, Chromosomes, Genes, and DNA The body contains trillions of cells Nucleus (center of cell) contains chromosomes and genes A gene, a segment of DNA (spiraled double chain) containing the hereditary code Chromosomes are threadlike structures composed of DNA molecules Figure 3.3

4. Terminology for Genetics • ALLELE – genes that produce alternative characteristic for a specific trait. • HETEROZYGOTE - an organism with two different alleles of a particular gene. • HOMOZYGOTE - an organism receives the same two allele of a particular gene. • RECESSIVE - an allele that is not expressed in a heterozygous organism. • DOMINANT - an allele that is expressed in a heterozygous organism.

5. Genotype: Set of genetic traits a person inherits; a person’s inborn capacity or potential "internally coded, inheritable information"(genetic blueprint). • Phenotypes: observable or physical characteristics such as height, body style and psychological characteristics like personality and intelligence "outward, physical manifestation"

6. There are two major categories of chromosomal abnormalities: 1.   irregular number of chromosomes • structural modification in a chromosome

7. بسم الله الرحمن الرحيم علم الجنين فيالقرآن الكريم

8. الجنين الكامل القزم كما تخيلهعلماء أوروبا قبل القرن 18

9. يرتّب القرآن الكريم ويصف مراحل تطوّر الجنين قبل الولادة كما يلي: • النطفة • العلقة • المضغة • العظام • كسى العظام لحما • النشأة

10. أطوار تخلق الجنين والقرآن الكريم • وَلَقَدْ خَلَقْنَا الإِنسَانَ مِنْ سُلالَةٍ مِنْ طِينٍ * ثُمَّ جَعَلْنَاهُ نُطْفَةً فِي قَرَارٍ مَكِينٍ * ثُمَّ خَلَقْنَا النُّطْفَةَ عَلَقَةً فَخَلَقْنَا الْعَلَقَةَ مُضْغَةً فَخَلَقْنَا الْمُضْغَةَ عِظَامًا فَكَسَوْنَا الْعِظَامَ لَحْمًا ثُمَّ أَنشَأْنَاهُ خَلْقًا آخَرَ فَتَبَارَكَ اللَّهُ أَحْسَنُ الْخَالِقِينَ )المؤمنون 12-14)

11. {من أي شيء خلقه * من نطفة خلقه فقدّره}(عبس: 18-19) هذه الآيات القُرآنية تقول أن الله سبحانه وتعالى خلق الإنسان من هذه النُطفة وحالاً حددّ وقدّر مظهره وصفاته المستقبليّة! مراحل خلق الإنسان • مرحلة النطفة: • يُشير القرآن الكريم أن بني الإنسان يتكوّنون من خليط من سوائل من الذكر والأنثى. هذا الخليط، الذي يُسمى بمصطلحات علم الجنين ”الزيجوت“ هو النُطفة.

12. الحقيقة الثابتة أن التطوّر ناتج عن برنامج وراثي موجود داخل كروموزومات الزيجوت لم تكن معروفة لعالَم العلم حتى أواخر القرن التاسع عشر. الآية القرآنية تبيّن بوضوح أن النطفة تحوي هذا البرنامج المفصّل لمظهر ومميزات الإنسان المتطوّر. • {وأنّه خلق الزوجين الذكر والأنثى * من نطفة إذا تُمنى} (النجم: 45-46) تقول هذه الآيات أن كلاً من الذكر والأنثى ينتج من النطفة وأن جنس المولود يتحدّد في البداية. هذه المعلومة في القرآن الكريم سبقت زمانها بكثير. الحقيقة العلميّة أن جنس الجنين يتعيّن عند الإخصاب اكتشفت لأول مرة قبل 60 سنة، حينما اكتشف العلماء كروموزومات الجنس.

13. 2. مرحلة العلقة: • لكلمة علقة في اللغة العربية ثلاثة معان: 1) نوع من الديدان 2) جسم معلّق 3) دم متخثّر • هذه المعاني هي الوصف الدقيق للجنين في الأيام 7-24، حينما يكون ”ملتصقا“ بجدار الرحم الداخلي (الإندومتريوم)، بالضبط كما تلتصق هذه الدودة بالجلد. وكما يتغذى هذا النوع من الديدان من دم ”المُضيف“ الذي التصق به، يتغذى الجنين البشري في هذه المرحلة من دم الأم الحامل الموجود في جدار الرحم الداخلي.

14. التشابه الموجود بين الجنين في الأيام 23-24 وبين علقة المياه العذبة مذهل. بما أنه لم يكُن هنالك مكروسكوبات أو عدسات في القرن السابع، كان من المستحيل عقلا على الأطباء أن يعرفوا أن لجنين الإنسان في هذه المرحلة مظهر مشابه للعلقة. من الصعب رؤية الجنينفي بداية الأسبوع الرابع فحجمه لا يتجاوز حبة الشعير.

15. بالنسبة للمعنى الثاني لكلمة علقة (جسم معلّق): الجنين في مرحلة العلقة متصل ومعلّق برحم الأم كما قُلنا. وهذا شكل الجنين في هذه المرحلة:

16. المعنى الثالث لكلمة علقة هو ”دم متخثّر“: من المعروف اليوم أنه في مرحلة العلقة تحصل في باطن الجنين تغيرات داخليّة مثل تكوّن الدم داخل أوعية دمويّة مُغلقة حتى يتم اتصال دائرة التّمثيل الغذائيّ عن طريق المشيمة. عملية الدورة الدمويّة تبدأ في نهاية الأسبوع الثالث فقط. في مرحلة العلقة الدم ”محصور“ داخل الأوعيّة الدمويّة المغلقة ولهذا يبدو مظهر الجنين الخارجي والأغشية المحيطة به كقطعة من الدم المتخثّر. طبعا هذا كله بالإضافة إلى شكل العلقة (الدودة). كل هذه الأوصاف تتجلى في كلمة واحدة في القرآن الكريم "علقة". فسبحان الله

17. 3. مرحلة المُضغة: • معنى الكلمة مُضغة كما هو معروف: مادة ممضوغة (كالعلكة مثلا). • صورة المُضغة هذه تُبرز شكل الجنين الخارجي بمظهره المنحني، نحن نرى نتوءات وشقوق واضحة وهي تُشبه آثار الأسنان. هذه النتوءات تُعطي الجنين شكله المميّز في هذه المرحلة، طول الجنين الكامل لا يتعدى سنتيمترا واحدا.

18. لو قُمنا بتشريح الجنين في هذه المرحلة ونظرنا إلى أعضاءه الداخلية، لوجدنا أن مُعظم هذه الأعضاء (ولكن ليس كلها) قد تشكّلت وتطورت. قسم من الخلايا قد أخذ وظيفته وتخلّق، ولكن خلايا أخرى ما تزال غير متطورّة وغير مُتخلّقة. • كيف لنا أن نصف هذا الجنين؟ لا نستطيع أن نقول أنه كائن كامل لأننا نتجاهل بذلك الخلايا والأعضاء الغير مُتخلّقة. كما أننا لا نستطيع أن نقول أنه كائن غير كامل لأننا نتجاهل بذلك الأعضاء الناضجة والخلايا المُخلّقة!!!

19. لن نجد وصفا أفضل من الوصف القُرآني لهذه المرحلة: {يأيها الناس إن كنتم في ريبٍ من البعث فإنا خلقناكم من ترابٍ ثم من نطفةٍ ثم من علقةٍ ثم من مضغةٍ مُخَلَّقَةٍ وغيرِ مُخَلَّقةٍ لنُبيِّن لكم ونُقِرُّ في الأرحام ما نشاء إلى أجلٍ مسمىًّ ثم نُخرجكم طفلاً ثم لتبلغوا أشُدَّكم ومنكم من يُتوَفى ومنكم من يُردُّ إلى أرذل العُمُرِ لكيلا يعلم من بعد علمٍ شيئًا وترى الأرض هامدة فإذا أنزلنا عليها الماء اهتزَّت ورَبَت وأنبتت من كل زوجٍ بهيج} (الحج: 5) • إذاً هناك طورين للمضغة: المضغة غير المخلقة والمضغة المخلقة ، وينتهي هذا الطور بشقيه في الأسبوع 6 (أي بعد 40 يوم)

20. وقد أخبرنا رسول الله صلى الله عليه وسلم عن بعض هذه المراحل الَّتي يمُرُّ بها كلُّ جنين، فقد جاء في الصحيح عن عبد الله بن مسعود رضي الله عنه قال: حدَّثنا رسول الله صلى الله عليه وسلم قال:” إن أحدكم يُجمع خلقه في بطن أمِّه أربعين يوماً نُطفةً، ثمَّ يكون علقة مثل ذلك، ثمَّ يكون مُضْغَة مثل ذلك، ثمَّ يُرسل الملك فينفخ فيه الروح، ويُؤْمَر بأربع كلمات: بكَتْب رزقه وأجله وعمله وشقيٌّ أو سعيد .....“ • عن حذيفة بن أسيد رضي الله عنه أن رسول الله صلى الله عليه وسلم قال: "إذا مرّ بالنطفة ثنتان وأربعون ليلة بعث الله إليها ملكاً، فصوّرها وخلق سمعها وبصرها وجلدها ولحمها وعظامها ثم قال: يا رب أذكر أم أنثى، فيقضي ربك ما شاء، ويكتب الملك" رواه مسلم

21. المرحلة الرابعة والخامسة: • {ثم خلقنا النطفة علقةً فخلقنا العلقةََ مضغةً فخلقنا المضغة عظامًا فكسونا العظام لحمًا ثمَّ أنشأناه خلقًا آخر فتبارك الله أحسنُ الخالقين} (المؤمنون: 14) • ترتيب المراحل المذكورة في الآية دقيق بشكل مُذهل. يقول جلّ جلاله في الآية الكريمة أنه بعد مرحلة المُضغة تتكوّن العظام والعضلات. هذا طبعا ملائم لما توصل إليه علم الجنين الحديث. في البداية تتطوّر العظام الغُضروفيّة، وعندها تتطوّر العضلات (اللحم)حول هذه العظام.

22. 6. مرحلة النشأة: • {ثم خلقنا النطفة علقةً فخلقنا العلقةََ مضغةً فخلقنا المضغة عظامًا فكسونا العظام لحمًا ثمَّ أنشأناه خلقًا آخر فتبارك الله أحسنُ الخالقين}(المؤمنون: 14) • في هذه الآية الكريمة ورد أن تكوّن العظام والعضلات يؤدي إلى إنشاء مخلوق جديد ومُختلف. وفي هذا إشارة إلى مظهر الجنين الذي يُشبه الإنسان الكامل، هذا المظهر يُكتسب في نهاية الأسبوع الثامن.في هذه المرحلة تكون للجنين ميزات خاصة تفرقُهُ عن أجنة كائنات حيّة أخرى. في هذه المرحلة علم الجنين الحديث يُعطي إسمًا جديدا للجنين المتطوّر، فهو لا يستعمل المصطلح -Embryoوينتقل إلى مصطلحFetus. وهذا هو الخلق الآخر والكائن الجديد الذي تتحدّث الآية عنه.

23. وهذا ليس كل شيء... هنالك العديد من الآيات التي تصف حقائق أخرى كثيرة عن الجنين. • مثلاً: {ثم سوَّاه ونفخ فيه من روحه وجعل لكم السَّمعَ والأبصارَ والأفئدةَ قليلاً ما تشكرون} (السجدة: 9) • هذه الآية تقضي بأن الحواس الخاصة من سمع وبصر والإحساس (أو الفهم والفؤاد) تتطوّر بهذا الترتيب، وهذا صحيح تمامًا ويُعتبر حقيقة علميّة ثابتة. الخلايا الأوليّة التي تُدعى ”primordia“الموجودة في الأذن الداخليّة تظهر قبل أن تبدأ العينان بالتخلق؛ الدماغ (وهو عضو التفكير والفهم) يتطوّر أخيرا.

24. Periods of Fetal Development • Pre-embryonic period: • Extend from the fertilization of the ovum to the formation of the embryonic disk with three germ layers- week 1 through week 3. • Embryonic period: • Period of rapid growth and differentiation, organogenesis- week 4 through week 8. • Fetal period: • Further growth and development of organ systems- extends from week 9 to term.

25. Conception Chromosomes join & form zygote Sperm attaches & penetrates ovum

26. Gametes and Zygote Sperm Sperm Ovum Gametes (reproductive cells) Fertilization Zygote

28. First week: Zygote. • 30 hours after fertilization, the first cleavage occurs (rapid mitotic cell division, but these do not increase the size of the zygote) • 12 to 16-cell stage at about 60 hours----Morula. 4th day reaches the uterine cavity • 4-5 days a cavity forms in the center: Blastocyst • Nidation (implantation) occurs 6-7 days after conception.

30. Blastocele • Blastocyst has an outer layer of cells called the trophoblast, an inner cell mass, and a fluid filled cavity called the blastocele. • The trophoblast and part of the inner cell mass will form the membranes of the fetal portion of the placenta, the rest of the inner mass forms the embryo. Trophoblast Blastocyst

31. The Germinal Stage of Prenatal Development Implantation of the Embryo Zygote Fallopian tube Fallopian tube Ovary Ovary Uterus Embryo joined to uterine wall Cervix Vagina Blastocyst

33. Embryonic Disc • At the time of implantation, two cavities are eventually formed in the inner cell mass • an upper amniotic cavity: becomes the cavity in which the embryo floats • a lower cavity yolk sac: produces blood cells and future sex cells • The embryonic disc containing the ectoderm, mesoderm and endoderm germ layers is located between cavities

35. Origin of Body Tissues and Organs

36. Endodermal Differentiation

37. Implantation can also occur in uterine tube, cervix, or the abdominal cavity. • Implantation anywhere outside the uterus is called an ectopic pregnancy. • It is possible for fetus to grow in the abdominal cavity, but growth inside the uterine tube causes the tube to rupture, resulting in severe bleeding.