The Chromosome Theory of Sutton och Morgan

Den kromosomala teorin om Sutton och Morgan avser att integrera observationerna av cellbiologi med de arveliga principerna som föreslagits av Gregor Mendel, och slutsatsen att gener finns i kromosomer och att dessa distribueras oberoende av meios.

Denna teori började bildas mellan 1902 och 1905 av Walter Sutton, Thomas Hunt Morgan, Theodor Boveri och andra forskare av tiden. Det tog mer än två decennier att kunna bygga en mogen idé om denna teori.

Kromosomteori kan sammanfattas enligt följande: generens fysiska placering ligger i kromosomerna och dessa är ordnade linjärt. Dessutom finns ett fenomen av utbyte av genetiskt material mellan par av kromosomer, känd som rekombination, vilket beror på genernas närhet.

historia

Vid den tidpunkt som Mendel formulerade sina lagar fanns det inga bevis på mekanismen för fördelning av kromosomer i processerna av meios och mitos.

Mendel misstänkte emellertid förekomsten av vissa "faktorer" eller "partiklar" som distribuerades i organismernas sexuella cykler, men hade ingen kännedom om dessa entys sanna identitet (nu kända som gener).

På grund av dessa teoretiska luckor uppskattades Mendels verk inte av tidens vetenskapliga samfund.

Bidragen av Walter Sutton

År 1903 betonade den amerikanska biologen Walter Sutton vikten av ett par kromosomer med liknande morfologi. Under meios separeras detta homologa par och varje gamet mottar en enda kromosom.

Faktum är att Sutton var den första personen som märkte att kromosomer lydde Mendels lagar och detta uttalande anses vara det första giltiga argumentet för att stödja kromosomal teori om arv.

Suttons experimentella design bestod av att studera kromosomerna i spermatogenesen av grasshopper Brachystola magna, vilket visar hur dessa strukturer segregerar på meios. Dessutom kunde han bestämma att kromosomerna var grupperade i par.

Med denna princip i åtanke föreslog Sutton att Mendelas resultat kan integreras med förekomst av kromosomer, förutsatt att gener är en del av dessa.

Bidragen av Thomas Hunt Morgan

År 1909 lyckades Morgan skapa ett tydligt samband mellan en gen och en kromosom. Detta uppnåddes tack vare hans experiment med Drosophila, vilket demonstrerade att genen som var ansvarig för de vita ögonen var belägen på X-kromosomen av denna art.

I sin forskning fann Morgan att fruktflugan hade fyra par kromosomer, varav tre var homologa eller autosomala kromosomer och det återstående paret var sexuellt. Denna upptäckt fick Nobelpriset i fysiologi eller medicin.

Liksom hos däggdjur har honor två identiska kromosomer, betecknade som XX, medan män är XY.

Morgan gjorde också en annan viktig observation: i ett betydande antal fall arvdes vissa gener ihop; Jag kallar detta fenomen kopplade gener. Men i vissa tillfällen var det möjligt att "bryta" den här länken tack vare genetisk rekombination.

Slutligen märkte Morgan att generna ordnades linjärt längs kromosomen, och var och en befann sig i en fysisk region: locusen (flertalet är loci ).

Morgan slutsatser uppnådde fullständig acceptans av kromosomal arv teorin, kompletterar och bekräftar observationerna av sina kollegor.

Teoriprinciper

Bevisen som presenterades av dessa forskare fick tillåta att principerna om kromosomal teori om arv anges:

Gen ligger i kromosomerna

Generna finns i kromosomerna och organiseras linjärt. För att bekräfta denna princip finns det direkta bevis och indirekta bevis.

Som indirekta bevis måste vi överväga kromosomerna som genernas vehiklar. Kromosomer kan överföra information genom en semikonservativ replikationsprocess som certifierar syrakromatids molekylära identitet.

Dessutom har kromosomer den särdrag att sända genetisk information på samma sätt som Mendels lagar förutsäger.

Sutton postulerade att de gener som är förknippade med fröens färg - grön och gul - transporterades i ett visst par kromosomer, medan generna som var relaterade till texturen - släta och grova - transporterades i ett annat par.

Kromosomer har specifika positioner som kallas loci, där generna befinner sig. På samma sätt är det de kromosomer som distribueras oberoende.

Efter denna uppfattning är proportionerna 9: 3: 3: 1, som Mendel fann, lättförklarade, eftersom nuvarande fysiska partiklar i arvet var kända.

Kromosomer utbyter information

I de diploida arterna tillåter meioseprocessen att minska halva antalet kromosomer som gameten kommer att ha. På detta sätt återställs det nya individets diploida tillstånd när befruktning sker.

Om det inte fanns några meiosisprocesser skulle antalet kromosomer fördubblas som generationerna går framåt.

Kromosomer kan byta regioner med varandra; Detta fenomen är känt som genetisk rekombination och förekommer i processer av meios. Frekvensen vid vilken rekombination sker beror på avståndet vid vilket generna belägna på kromosomerna är belägna.

Det finns länkade gener

Ju närmare generna är desto troligare är de att ärva dem tillsammans. När detta händer är generna "bundna" och vidarebefordras till nästa generation som ett enda block.

Det finns ett sätt att kvantifiera närheten i gener i enheter av centimorgan, förkortad cM. Denna enhet används vid konstruktion av genetiska kopplingskartor och motsvarar 1% rekombinationsfrekvens; motsvarar ungefär en miljon baspar i DNA: n.

Den maximala frekvensen av rekombination - det vill säga i separata kromosomer - inträffar mer än 50%, och detta scenario är "non-linkage".

Observera att när två gener är knutna, följer de inte överföringslagen för de karaktärer som Mendel föreslagit, eftersom dessa lagar var baserade på tecken som var placerade på separata kromosomer.