KOKIA PAVELDĖJIMO CHROMOSOMŲ TEORIJA? (SUTTONAS IR MORGANAS) - BIOLOGIJA - 2025

Chromosomų teorija arba chromosomų teorija paveldėjimo yra vienas iš tų, kuris buvo sukurtas pagal biologų būdu bandyti paaiškinti fenotipo perdavimo ir genotipą iš tėvų jų palikuonių.

Šia teorija siekiama integruoti ląstelių biologijos stebėjimus į paveldimus principus, kuriuos pasiūlė Gregoras Mendelis, darydamas išvadą, kad genai randami chromosomose ir kad mejozėje jie pasiskirsto savarankiškai.

Chromosomų teoriją galima apibendrinti taip: fizinė genų vieta yra chromosomose ir jie yra išdėstyti linijiškai. Be to, egzistuoja genetinės medžiagos mainų tarp chromosomų porų reiškinys, žinomas kaip rekombinacija, kuri priklauso nuo genų artumo.

Istorija

Tuo metu, kai Mendelis skelbė savo įstatymus, nebuvo duomenų apie chromosomų pasiskirstymo mechanizmą mejozės ir mitozės procesuose.

Tačiau Mendelis įtarė, kad egzistuoja tam tikri „veiksniai“ ar „dalelės“, kurie pasiskirstė organizmų lytiniuose cikluose, tačiau neturėjo žinių apie tikrąją šių būtybių tapatybę (dabar žinoma, kad jie yra genai).

Dėl šių teorinių spragų Mendelio darbai nebuvo vertinami to meto mokslo bendruomenės.

Prisidėjo Walteris Suttonas

1903 m. Amerikiečių biologas Walteris Suttonas pabrėžė panašios morfologijos chromosomų poros svarbą. Mejozės metu ši homologinė pora atsiskiria ir kiekviena gametė gauna vieną chromosomą.

Tiesą sakant, Suttonas buvo pirmasis asmuo, pastebėjęs, kad chromosomos paklūsta Mendelio dėsniams, ir šis teiginys laikomas pirmuoju pagrįstu argumentu, pagrindžiančiu chromosomų paveldėjimo teoriją.

Suttono eksperimentinį projektą sudarė žiogo Brachystola magna spermatogenezės chromosomų tyrimas, parodantis, kaip šios struktūros išsiskiria mejozės metu. Be to, jis sugebėjo nustatyti, kad chromosomos buvo sugrupuotos poromis.

Turėdamas omenyje šį principą, Suttonas pasiūlė, kad Mendelio rezultatus būtų galima integruoti į chromosomų egzistavimą, taip darant prielaidą, kad genai yra jų dalis.

Thomas Hunt Morgan įnašas

1909 m. Morganui pavyko nustatyti aiškų ryšį tarp geno ir chromosomos. Tai buvo pasiekta dėka jo eksperimentų su Drosophila, kuris parodė, kad už baltas akis atsakingas genas buvo šios rūšies X chromosomoje.

Savo tyrime Morganas nustatė, kad vaisinė muselė turėjo keturias chromosomų poras, iš kurių trys buvo homologinės arba autosominės chromosomos, o likusi pora buvo lytinė. Šis atradimas buvo apdovanotas Nobelio fiziologijos ar medicinos premija.

Moterys, kaip ir žinduoliai, turi dvi vienodas chromosomas, žymimas XX, o vyrai - XY.

Morganas taip pat pateikė dar vieną esminį pastebėjimą: reikšmingu skaičiumi atvejų tam tikri genai buvo paveldimi kartu; Aš šį reiškinį vadinu susietais genais. Tačiau kai kuriais atvejais dėl genetinės rekombinacijos buvo įmanoma „nutraukti“ šį ryšį.

Galiausiai Morganas pažymėjo, kad genai buvo išdėstyti linijiškai išilgai chromosomos, ir kiekvienas jų buvo fiziniame regione: lokusas (daugiskaita yra loci).

Morganas padarė išvadą, kad visiškai priėmė chromosomų paveldėjimo teoriją, užpildydamas ir patvirtindamas savo kolegų pastebėjimus.

Paveldėjimo chromosomų teorijos principai

Šių tyrėjų pateikti įrodymai leido atskleisti chromosomų paveldėjimo teorijos principus:

Genai, esantys chromosomose

Genai randami chromosomose ir yra išdėstyti linijiškai. Šiam principui patvirtinti yra tiesioginių ir netiesioginių įrodymų.

Kaip netiesioginį įrodymą turime laikyti chromosomas kaip genų nešiklius. Chromosomos yra pajėgios perduoti informaciją per pusiau konservatyvų replikacijos procesą, kuris patvirtina seserinių chromatidžių molekulinį tapatumą.

Be to, chromosomos turi genetinės informacijos perdavimo ypatumą taip, kaip numato Mendelio įstatymai.

Suttonas teigė, kad genai, susiję su sėklos spalva - žalia ir geltona - buvo pernešti tam tikroje chromosomų poroje, tuo tarpu genai, susiję su tekstūra - lygūs ir šiurkštūs - buvo pernešti kitoje poroje.

Chromosomos turi specifines pozicijas, vadinamas lociais, kur yra genai. Taip pat chromosomos pasiskirsto nepriklausomai.

Vadovaujantis šia idėja, Mendelio ratą 9: 3: 3: 1 santykį lengva paaiškinti, nes dabar buvo žinomos fizinės paveldimo dalelės.

Chromosomos keičiasi informacija

Diploidinėse rūšyse mejozės procesas leidžia sudaryti chromosomų skaičių, kurį gametos turės per pusę. Tokiu būdu, kai tręšimas, naujojo žmogaus diploidinė būklė atkuriama.

Jei nebūtų mejozės procesų, vykstant kartoms, chromosomų skaičius padvigubėtų.

Chromosomos gali keistis regionais viena su kita; Šis reiškinys yra žinomas kaip genetinė rekombinacija ir atsiranda mejozės procesuose. Rekombinacijos dažnis priklauso nuo to, kiek toli genai yra chromosomose.

Yra susieti genai

Kuo arčiau genai, tuo didesnė tikimybė, kad jie bus paveldimi kartu. Kai tai atsitiks, genai yra „susieti“ ir perduodami kitai kartai kaip vienas elementas.

Yra būdas kiekybiškai įvertinti genų artumą centimorganų vienetais, sutrumpintai cM. Šis įrenginys yra naudojamas kuriant genetinių ryšių žemėlapius ir yra lygus 1% rekombinacijos dažniui; tai atitinka maždaug milijoną bazinių porų DNR.

Didžiausias rekombinacijos dažnis - tai yra atskirose chromosomose - įvyksta daugiau kaip 50%, ir šis scenarijus yra vienas iš „nesusiejančių“.

Atkreipkite dėmesį, kad kai du genai yra susieti, jie neatitinka Mendelio pasiūlyto simbolių perdavimo įstatymo, nes šie įstatymai buvo pagrįsti simboliais, kurie buvo atskirose chromosomose.

Nuorodos

1. Campbell, NA (2001). Biologija: sąvokos ir santykiai. „Pearson Education“.
2. Crow, EW ir Crow, JF (2002). Prieš 100 metų: Walteris Suttonas ir chromosomų paveldimumo teorija. Genetika, 160 (1), 1–4.
3. Jenkins, JB (1986). Genetika. Aš atbuline eiga.
4. Lacadena, JR (1996). Citogenetika. Redakcijos komplimentas.
5. Saddler, TW, ir Langman, J. (2005). Klinikinė medicinos embriologija.
6. Watsonas, JD (2006). Geno molekulinė biologija. Panamerican Medical Ed.