תורת הכרומוזום של סאטון ומורגן

ה תורת הכרומוזומים של סאטון ומורגן שואפת לשלב את התצפיות של ביולוגיה של התא עם העקרונות התורשתיים המוצעים על ידי גרגור מנדל, מסכם כי הגנים נמצאים בכרומוזומים וכי אלה מופצים באופן עצמאי במיוזה.

תיאוריה זו החלה להיווצר בין 1902 ו 1905 על ידי רעיונות עצמאיים וולטר סאטון, תומס האנט מורגן, ותיאודור בוברי וחוקרים אחרים בזמנו. זה לקח יותר משני עשורים כדי להיות מסוגל לבנות רעיון בוגרת של תיאוריה זו.

ניתן לסכם את התיאוריה הכרומוזומלית כך: המיקום הפיזי של הגנים מתרחש בכרומוזומים ואלה מסודרים באופן ליניארי. בנוסף, קיימת תופעה של החלפת חומר גנטי בין זוגות של כרומוזומים, הידועה בשם רקומבינציה, אשר תלויה בקירבת הגנים.

אינדקס

• 1 היסטוריה
  • 1.1 תרומתו של וולטר סאטון
  • 1.2 תרומת תומס האנט מורגן
• 2 עקרונות התיאוריה
  • 2.1 גנים הממוקמים בכרומוזומים
  • 2.2 כרומוזומים מחליפים מידע
  • 2.3 ישנם גנים מקושרים
• 3 הפניות

היסטוריה

בזמנו, מנדל ביטא את החוקים שלו, לא היו כל ראיות על מנגנון חלוקת הכרומוזומים בתהליכי המיוזה והמיטוזה.

עם זאת, מנדל חשד לקיומו של "גורמים" מסוימים או "חלקיקים" אשר מופצים מחזורים מיניים של אורגניזמים, אבל לא היה לי ידע לגבי הזהות האמיתית של ישויות אלה (הידועה כיום להיות גנים).

בשל הפערים התיאורטיים הללו, יצירותיו של מנדל לא זכו להערכה מצד הקהילה המדעית של אותה תקופה.

תורגם על ידי וולטר סאטון

בשנת 1903 הביולוג האמריקני וולטר סאטון הדגיש את החשיבות של זוג כרומוזומים של מורפולוגיה דומה. במהלך המיוזה, זוג הומולוגי זה מופרד וכל גמאט מקבל כרומוזום אחד.

למעשה, סאטון היה האדם הראשון שהבחין בכך שהכרומוזומים מצייתים לחוקי מנדל, והצהרה זו נחשבת לטיעון הראשון, התומך בתורת הכרומוזומים של הירושה.

העיצוב הניסויי של סאטון כלל את לימודי הכרומוזומים בזרע הזרע של החרגול Brachystola מגנה, המוכיחה כיצד מבנים אלה מפרידים במיוזה. בנוסף, הוא היה מסוגל לקבוע כי הכרומוזומים היו מקובצים בזוגות.

לפי עיקרון זה, סאטון הציע שתוצאותיו של מנדל יכולות להיות משולבות בקיומם של כרומוזומים, בהנחה שהגנים הם חלק מאלה.

תרמו על ידי תומס האנט מורגן

בשנת 1909 הצליח מורגן ליצור קשר ברור בין הגן לכרומוזום. זה הוא השיג בזכות הניסויים שלו עם תסיסנית, הוכיחו כי הגן האחראי על העיניים הלבנות נמצא על כרומוזום X של מין זה.

במחקרו, מורגן מצא כי זבוב הפרות היו ארבעה זוגות של כרומוזומים, מתוכם שלושה היו כרומוזומים הומולוגיים או אוטוזומים ואת הזוג הנותר היה מיני. גילוי זה זכה בפרס נובל בפיזיולוגיה או ברפואה.

כמו אצל היונקים, לנקבות יש שני כרומוזומים זהים, הנקראים XX, ואילו הזכרים הם XY.

מורגן גם עשה עוד תצפית מכרעת: במספר לא מבוטל של מקרים, גנים מסוימים ירשו יחד; אני קורא לתופעה זו גנים קשורים. עם זאת, במקרים מסוימים ניתן היה "לשבור" את הקשר הזה, הודות רקומבינציה גנטית.

לבסוף, מורגן ציין כי הגנים סודרו באופן ליניארי לאורך הכרומוזום, וכל אחד היה ממוקם באזור פיזי: הלוקוס (בלשון הרבה היא לוקוסים).

מסקנותיו של מורגן השיגו קבלה מלאה של תיאוריית הירושה הכרומוזלית, משלימה ומאמתת את תצפיות עמיתיו.

עקרונות התיאוריה

הראיות שהוצגו על-ידי חוקרים אלה אפשרו לבטא את עקרונות התיאוריה הכרומוזומלית של הירושה:

גנים הממוקמים בכרומוזומים

הגנים נמצאים בכרומוזומים ומאורגנים באופן ליניארי. כדי לאשש עקרון זה יש ראיות ישירות ראיות עקיפות.

כראיות עקיפות עלינו לשקול את הכרומוזומים ככלי הרכב של הגנים. הכרומוזומים מסוגלים להעביר מידע באמצעות תהליך שכפול סינכרוני, המאשר את הזהות המולקולרית של כרומטידים אחים.

בנוסף, לכרומוזומים יש את הייחוד של העברת מידע גנטי באותה דרך שחוקיו של מנדל צופים.

סאטון הניח כי גנים הקשורים לצבע של הזרעים -verdes amarillas- הועברו על זוג מסוים של כרומוזומים, ואילו הגנים הקשורים rugosa- ליסה ומרקם הובלו זוג אחר.

לכרומוזומים יש עמדות ספציפיות הנקראות לוקוסים, שבו הגנים כמו כן, זהו הכרומוזומים המופצים באופן עצמאי.

בעקבות רעיון זה, הפרופורציות 9: 3: 3: 1 שנמצאו על ידי מנדל קלות להבנה, שכן כעת היו החלקיקים הפיזיים של הירושה ידועים.

הכרומוזומים מחליפים מידע

ב מינים דיפלואידי, תהליך המיוזה מאפשר להפחית על ידי מחצית מספר הכרומוזומים כי gametes יהיה. בדרך זו, כאשר ההפריה מתרחשת, המצב הדיפלואידי של האדם החדש משוחזר.

אם לא היו תהליכים המיוזה, מספר הכרומוזומים היה להכפיל את התקדמות הדורות.

כרומוזומים מסוגלים להחליף אזורים אחד עם השני; תופעה זו ידועה בשם רקומבינציה גנטית ומתרחשת בתהליכי המיוזה. התדירות בה מתרחשת הרקומבינציה תלויה במרחב שבו ממוקמים הגנים הממוקמים על הכרומוזומים.

יש גנים מקושרים

ככל שהגנים קרובים יותר, כך סביר יותר שהם יירשו אותם יחד. כאשר זה קורה, הגנים "כבולים" ועוברים לדור הבא כגוש אחד.

יש דרך לכמת את הקרבה בגנים ביחידות של centimorgan, CM מקוצר. יחידה זו משמשת לבניית מפות הצמדה גנטית שווה ל 1% תדירות רקומבינציה; מתאימה לכמיליון זוגות בסיס בדנ"א.

התדירות המקסימלית של רקומבינציה - כלומר, בכרומוזומים נפרדים - מתרחשת יותר מ -50%, ותרחיש זה הוא "אי-הצמדה".

יש לציין כי כאשר שני גנים מקושרים, הם אינם מקיימים את חוק העברת הדמויות שהוצעו על ידי מנדל, שכן חוקים אלה התבססו על תווים שהיו ממוקמים בכרומוזומים נפרדים.

הפניות

1. קמפבל, נ 'א. (2001). ביולוגיה: מושגים ומערכות יחסים. חינוך פירסון.
2. Crow, E. W., & Crow, J. F. (2002). לפני 100 שנה: וולטר סאטון ותיאוריית הכרומוזום של התורשה. גנטיקה, 160(1), 1-4.
3. ג'נקינס, י. ב. (1986). גנטיקה. היפוךתי.
4. לקדנה, י 'ר' (1996). ציטוגנטיקה. מערכת כתב העת.
5. Saddler, T. W, & Langman, J. (2005). אמבריולוגיה רפואית עם אוריינטציה קלינית.
6. Watson, J. D. (2006). ביולוגיה מולקולרית של הגן. אד פנמריקנה מדיקל.