Teoria cromozomilor lui Sutton și Morgan
Teoria cromozomală a lui Sutton și Morgan intenționează să integreze observațiile biologiei celulare cu principiile ereditare propuse de Gregor Mendel, concluzionând că genele se găsesc în cromozomi și că acestea sunt distribuite independent în meioză.
Această teorie a început să se formeze între 1902 și 1905 de ideile independente ale lui Walter Sutton, Thomas Hunt Morgan, Theodor Boveri și alți cercetători ai timpului. Au fost necesare mai mult de două decenii pentru a putea construi o idee matură a acestei teorii.
Teoria cromozomală poate fi rezumată după cum urmează: locația fizică a genelor se află în cromozomi și acestea sunt aranjate în mod liniar. În plus, există un fenomen de schimb de material genetic între perechi de cromozomi, cunoscut sub numele de recombinare, care depinde de proximitatea genelor.
istorie
La momentul în care Mendel și-a enunțat legile, nu au existat dovezi despre mecanismul de distribuție a cromozomilor în procesele de meioză și mitoză.
Cu toate acestea, Mendel a suspectat existența anumitor "factori" sau "particule" distribuite în ciclurile sexuale ale organismelor, dar nu cunoștea adevărata identitate a acestor entități (acum cunoscute a fi gene).
Datorită acestor lacune teoretice, lucrările lui Mendel nu au fost apreciate de comunitatea științifică a timpului.
Contribuit de Walter Sutton
În anul 1903, biologul american Walter Sutton a subliniat importanța unei perechi de cromozomi cu morfologie similară. În timpul meiozei, această pereche omologă este separată și fiecare gamete primește un singur cromozom.
De fapt, Sutton a fost prima persoană care a observat că cromozomii respectă legile lui Mendel și această afirmație este considerată primul argument valid pentru susținerea teoriei cromozomiale a moștenirii.
Proiectul experimental al lui Sutton a constat în studierea cromozomilor în spermatogeneza lăcustului Brachystola magna, demonstrând modul în care aceste structuri segregă în meioze. În plus, el a fost în măsură să determine că cromozomii au fost grupate în perechi.
Având în vedere acest principiu, Sutton a propus ca rezultatele lui Mendel să poată fi integrate cu existența cromozomilor, presupunând că genele fac parte din acestea.
Contribuit de Thomas Hunt Morgan
În anul 1909, Morgan a reușit să stabilească o relație clară între o genă și un cromozom. Acest lucru a fost realizat datorită experimentelor lui cu Drosophila, demonstrând că gena responsabilă de ochii albi a fost localizată pe cromozomul X al acestei specii.
În studiul său, Morgan a descoperit că zbura de fructe posedă patru perechi de cromozomi, dintre care trei au fost cromozomi omologi sau autozomali, iar perechea rămasă a fost sexuală. Această descoperire a fost distinsă cu Premiul Nobel pentru Fiziologie sau Medicină.
La fel ca la mamifere, femelele au două cromozomi identici, numiți XX, în timp ce bărbații sunt XY.
Morgan a mai făcut o altă observație crucială: într-un număr semnificativ de cazuri, anumite gene au fost moștenite împreună; Eu numesc acest fenomen legat de gene. Cu toate acestea, în unele ocazii a fost posibilă "ruperea" acestei legături, datorită recombinării genetice.
În cele din urmă, Morgan a observat că genele au fost aranjate liniar de-a lungul cromozomului și fiecare localizat într-o regiune fizică: locus (pluralul este loci ).
Concluziile lui Morgan au obținut acceptarea deplină a teoriei cromozomiale de moștenire, completând și coroborând observațiile colegilor săi.
Principiile teoriei
Dovezile prezentate de acești cercetători au permis să enunțe principiile teoriei cromozomiale de moștenire:
Genele situate în cromozomi
Genele se găsesc în cromozomi și sunt organizate în mod liniar. Pentru a confirma acest principiu, există dovezi directe și dovezi indirecte.
Ca dovezi indirecte trebuie să luăm în considerare cromozomii ca vehicule ale genelor. Cromozomii sunt capabili să transmită informații printr-un proces de replicare semiconservator care certifică identitatea moleculară a cromatidelor soratice.
În plus, cromozomii au particularitatea transmiterii informațiilor genetice în același mod în care prezic legile lui Mendel.
Sutton a afirmat că genele asociate cu culoarea semințelor - verde și galben - au fost transportate într-o pereche specială de cromozomi, în timp ce genele legate de textura - netedă și brută - au fost transportate într-o pereche diferită.
Cromozomii au poziții specifice numite loci, unde sunt localizate genele. De asemenea, cromozomii sunt distribuite independent.
În urma acestei idei, proporțiile 9: 3: 3: 1 găsite de Mendel sunt ușor de explicat, deoarece particulele fizice ale moștenirii erau cunoscute.
Cromozomii fac schimb de informații
În speciile diploide, procesul meiozei permite reducerea cu jumătate a numărului de cromozomi pe care jocurile vor avea. Astfel, atunci când are loc fertilizarea, starea diploidă a noului individ este restabilită.
Dacă nu există procese de meioză, numărul de cromozomi se va dubla pe măsură ce generațiile vor avansa.
Cromozomii pot schimba regiuni unul cu altul; Acest fenomen este cunoscut sub numele de recombinare genetică și apare în procesele de meioză. Frecvența la care se produce recombinarea depinde de distanța la care sunt localizate genele situate pe cromozomi.
Există gene legate
Cu cât genele sunt mai apropiate, cu atât sunt mult mai probabil să le moștenească împreună. Când se întâmplă acest lucru, genele sunt "legate" și trec la generația următoare ca un singur bloc.
Există o modalitate de a cuantifica proximitatea în gene în unități de centimorgan, cM abreviat. Această unitate este utilizată în construcția hărților de legături genetice și este echivalentă cu frecvența de recombinare de 1%; corespunde la aproximativ un milion de perechi de baze din ADN.
Frecventa maxima a recombinarii - adica in cromozomii separati - are loc mai mult de 50%, iar acest scenariu este "non-link".
Rețineți că atunci când două gene sunt legate, ele nu respectă legea de transmitere a personajelor propuse de Mendel, deoarece aceste legi se bazau pe caractere care se aflau pe cromozomi separați.
