Теория хромосом Саттона и Моргана



теория хромосом Саттон и Морган стремится объединить наблюдения клеточной биологии с наследственными принципами, предложенными Грегором Менделем, заключив, что гены находятся в хромосомах и что они независимо распределяются при мейозе.

Эта теория начала формироваться между 1902 и 1905 годами независимыми идеями Уолтера Саттона, Томаса Ханта Моргана, Теодора Бовери и других исследователей того времени. Потребовалось более двух десятилетий, чтобы построить зрелую идею этой теории..

Хромосомная теория может быть обобщена следующим образом: физическое расположение генов находится в хромосомах, и они расположены линейно. Кроме того, существует феномен обмена генетическим материалом между парами хромосом, известный как рекомбинация, который зависит от близости генов..

индекс

  • 1 История
    • 1.1 Вклад Уолтера Саттона
    • 1.2 Вклад Томаса Ханта Моргана
  • 2 Основы теории
    • 2.1 Гены, расположенные в хромосомах
    • 2.2 Хромосомы обмениваются информацией
    • 2.3 Есть связанные гены
  • 3 Ссылки

история

В то время, когда Мендель излагал свои законы, не было данных о механизме распределения хромосом в процессах мейоза и митоза..

Тем не менее, Мендель подозревал о существовании определенных «факторов» или «частиц», которые были распределены в половых циклах организмов, но не знал об истинной идентичности этих объектов (теперь известно, что это гены).

Из-за этих теоретических пробелов работы Менделя не были оценены научным сообществом того времени..

Предоставлено Уолтером Саттоном

В 1903 году американский биолог Уолтер Саттон подчеркнул важность пары хромосом сходной морфологии. Во время мейоза эта гомологичная пара отделяется, и каждая гамета получает одну хромосому.

Фактически, Саттон был первым человеком, который заметил, что хромосомы подчиняются законам Менделя, и это утверждение считается первым действительным аргументом в поддержку хромосомной теории наследования..

Дизайн эксперимента Саттона состоял в изучении хромосом в сперматогенезе кузнечика Brachystola magna, демонстрируя, как эти структуры разделяются при мейозе. Кроме того, он смог определить, что хромосомы были сгруппированы в пары.

Имея в виду этот принцип, Саттон предположил, что результаты Менделя могут быть интегрированы с существованием хромосом, предполагая, что гены являются частью этих.

Томас Хант Морган

В 1909 году Моргану удалось установить четкую связь между геном и хромосомой. Этого он достиг благодаря своим экспериментам с дрозофила, демонстрируя, что ген, ответственный за белые глаза, был расположен на Х-хромосоме этого вида.

В своем исследовании Морган обнаружил, что плодовая муха обладает четырьмя парами хромосом, из которых три были гомологичными или аутосомными хромосомами, а оставшаяся пара была половой. Это открытие было удостоено Нобелевской премии по физиологии и медицине..

Как и у млекопитающих, самки имеют две идентичные хромосомы, обозначенные как XX, а самцы - XY..

Морган также сделал еще одно важное наблюдение: в значительном числе случаев определенные гены были унаследованы вместе; Я называю это явление связанными генами. Однако в некоторых случаях удалось «разорвать» эту связь благодаря генетической рекомбинации.

Наконец, Морган отметил, что гены были расположены линейно вдоль хромосомы, и каждый был расположен в физической области: локус (множественное число локусы).

Выводы Моргана позволили полностью принять теорию хромосомного наследования, дополнив и подтвердив наблюдения своих коллег.

Основы теории

Данные, представленные этими исследователями, позволили сформулировать принципы хромосомной теории наследования:

Гены, расположенные в хромосомах

Гены находятся в хромосомах и организованы линейно. Для подтверждения этого принципа существуют прямые и косвенные доказательства.

В качестве косвенного доказательства мы должны рассматривать хромосомы как носители генов. Хромосомы способны передавать информацию посредством полуконсервативного процесса репликации, который удостоверяет молекулярную идентичность сестринских хроматид.

Кроме того, хромосомы имеют особенность передачи генетической информации так же, как предсказывают законы Менделя..

Саттон предположил, что гены, связанные с цветом семян - зеленый и желтый - транспортировались в определенной паре хромосом, а гены, связанные с текстурой - гладкие и шероховатые - транспортировались в другой паре..

Хромосомы имеют определенные позиции, называемые локусы, где гены Кроме того, это хромосомы, которые распределены независимо.

Следуя этой идее, пропорции 9: 3: 3: 1, найденные Менделем, легко объяснить, так как теперь физические частицы наследства были известны..

Хромосомы обмениваются информацией

У диплоидных видов процесс мейоза позволяет уменьшить вдвое количество хромосом, которые будут иметь гаметы. Таким образом, когда происходит оплодотворение, диплоидное состояние нового индивида восстанавливается..

Если бы не было процессов мейоза, число хромосом удвоилось бы по мере развития поколений.

Хромосомы способны обмениваться регионами друг с другом; Это явление известно как генетическая рекомбинация и происходит в процессах мейоза. Частота, с которой происходит рекомбинация, зависит от расстояния, на котором расположены гены, расположенные на хромосомах..

Есть связанные гены

Чем ближе гены, тем больше вероятность, что они наследуют их вместе. Когда это происходит, гены «связываются» и передаются следующему поколению в виде единого блока..

Существует способ количественной оценки близости генов в единицах сантиморгана, сокращенно cM. Этот блок используется при построении карт генетической связи и эквивалентен частоте рекомбинации 1%; соответствует примерно миллиону пар оснований в ДНК.

Максимальная частота рекомбинации - то есть в отдельных хромосомах - встречается более чем на 50%, и этот сценарий является «несвязанным».

Обратите внимание, что когда два гена связаны, они не соответствуют закону передачи символов, предложенному Менделем, так как эти законы основаны на символах, которые были расположены на отдельных хромосомах..

ссылки

  1. Кэмпбелл, Н. А. (2001). Биология: концепции и отношения. Пирсон Образование.
  2. Crow, E.W. & Crow, J.F. (2002). 100 лет назад: Уолтер Саттон и теория наследственности хромосом. генетика, 160(1), 1-4.
  3. Дженкинс, Дж. Б. (1986). генетика. Я поменял.
  4. Лакадена, Дж. Р. (1996). цитогенетики. Редакционная Комплутенсе.
  5. Saddler, T.W. & Langman, J. (2005). Медицинская эмбриология с клинической ориентацией.
  6. Уотсон, Дж. Д. (2006). Молекулярная биология гена. Ed. Panamericana Medical.