MI AZ ÖRÖKLÉS KROMOSZÓMAELMÉLETE? (SUTTON ÉS MORGAN) - BIOLÓGIA - 2026

A kromoszómális elmélet vagy az öröklés kromoszómális elmélete az egyik, amelyet a biológusok útján fejlesztettek ki annak érdekében, hogy megpróbálják megmagyarázni a fenotípus és a genotípus átterjedését a szülõktõl az utódoknak.

Ennek az elméletnek a célja a sejtbiológiai megfigyeléseknek a Gregor Mendel által javasolt örökletes alapelvekbe történő integrálása, arra a következtetésre jutva, hogy a gének megtalálhatók a kromoszómákban, és a meiozisban egymástól függetlenül terjednek.

A kromoszómaelmélet az alábbiak szerint foglalható össze: a gének fizikai elhelyezkedése a kromoszómákon helyezkedik el, és ezeket lineáris módon rendezik el. Ezenkívül jelen van egy genetikai anyagcsere jelenléte a kromoszómapárok között, úgynevezett rekombináció, amely a gének közelségétől függ.

Történelem

Abban az időben, amikor Mendel bejelentette törvényeit, nem volt bizonyíték a kromoszómaeloszlás mechanizmusáról a meiozis és a mitózis folyamatában.

Mendel azonban bizonyos "tényezők" vagy "részecskék" létezését gyanította, amelyek eloszlanak a szervezetek szexuális ciklusaiban, de nem tudtak ezeknek az entitásoknak a valódi identitásáról (ma már tudjuk, hogy gének).

Ezen elméleti hiányosságok miatt Mendel munkáját az akkori tudományos közösség nem értékelte.

Írta: Walter Sutton

Walter Sutton amerikai biológus 1903-ban hangsúlyozta a hasonló morfológiájú kromoszómák fontosságát. A meiosis során ez a homológ pár elválasztódik, és minden ivarsejt egyetlen kromoszómát kap.

Valójában Sutton volt az első, aki észrevette, hogy a kromoszómák engedelmeskednek Mendel törvényeinek, és ezt az állítást tekintik az első érvényes érvnek, amely alátámasztja az öröklés kromoszómaelméletét.

Sutton kísérleti terve a Krisztus szöcske Brachystola magna spermatogenezisének kromoszómáinak vizsgálatából állt, bemutatva, hogy ezek a struktúrák hogyan szétválnak a meiozisban. Ezenkívül képes volt meghatározni, hogy a kromoszómák párokba vannak-e osztva.

Ezt az elvet szem előtt tartva, Sutton javasolta, hogy Mendel eredményeit integrálhassák a kromoszómák létezésébe, feltételezve, hogy a gének részei ezeknek.

Thomas Hunt Morgan közreműködése

1909-ben Morgannak sikerült egyértelmű kapcsolatot létrehoznia a gén és a kromoszóma között. Ezt a Drosophila-val végzett kísérletének köszönhetően sikerült elérni, amely megmutatta, hogy a fehér szemért felelős gén ennek a fajnak az X kromoszómájában található.

Kutatásában Morgan megállapította, hogy a gyümölcslegy négy párt tartalmaz kromoszómát, amelyek közül három homológ vagy autoszomális kromoszóma, a fennmaradó pár pedig szexuális. Ezt a felfedezést Nobel-díjjal jutalmazták a fiziológiában vagy az orvostudományban.

Mint az emlősökben, a nőstényeknek két azonos kromoszóma van, XX jelöléssel, míg a hímek XY.

Morgan egy másik kritikus megfigyelést tett: Számos esetben bizonyos géneket együtt örököltünk; Ezt a jelenséget kapcsolt géneknek nevezem. Néhány esetben azonban a genetikai rekombinációnak köszönhetően meg lehet szakítani ezt a kapcsolatot.

Végül Morgan megjegyezte, hogy a gének lineáris módon vannak elrendezve a kromoszóma mentén, és mindegyikük egy fizikai régióban található: a lókuszban (a többes számú lókuszokban).

Morgan következtetései révén teljes mértékben elfogadták az öröklés kromoszómális elméletét, kiegészítve és megerősítve kollégáik megfigyeléseit.

Az öröklés kromoszómaelméletének alapelvei

Az ezen kutatók által bemutatott bizonyítékok lehetővé tették az öröklés kromoszómális elméletének kinyilvánítását:

A kromoszómákon elhelyezkedő gének

A gének a kromoszómákon találhatók, és lineárisan vannak elrendezve. Ennek az elvnek a megerősítésére közvetlen és közvetett bizonyítékok vannak.

Közvetett bizonyítékként a kromoszómákat mint gének hordozóit kell figyelembe vennünk. A kromoszómák képesek információt továbbítani egy félig konzervatív replikációs folyamaton keresztül, amely igazolja a nővér kromatidok molekuláris azonosságát.

Ezenkívül a kromoszómák sajátossága, hogy a genetikai információkat továbbítják, ahogyan azt Mendel törvényei megjósolják.

Sutton azt állította, hogy a vetőmag színéhez kapcsolódó - zöld és sárga - gének hordozódnak egy adott kromoszóma-páron, míg a textúrához kapcsolódó gének - sima és durva - más páron vannak.

A kromoszómáknak speciális helyzetük van, úgynevezett lókuszoknak, ahol a gének találhatók. Hasonlóképpen, a kromoszómák oszlanak el egymástól függetlenül.

Ezt az elgondolást követve a Mendel által talált 9: 3: 3: 1 arányok könnyen magyarázhatók, mivel most már ismertek voltak az öröklés fizikai részecskéi.

A kromoszómák információcserét folytatnak

A diploid fajok esetében a meiosis folyamata lehetővé teszi a krónómak számát, amely a ivarsejteknek felére esik. Ily módon, amikor megtermékenyül, az új egyed diploid állapota helyreáll.

Ha nem lennének meiozis folyamatok, akkor a kromoszómák száma megduplázódik a generációk előrehaladtával.

A kromoszómák képesek régiók cseréjére egymással; Ezt a jelenséget genetikai rekombinációnak nevezik, és a meiozis folyamatokban fordul elő. A rekombináció előfordulásának gyakorisága attól függ, hogy milyen távolságra vannak a gének a kromoszómákon.

Vannak kapcsolt gének

Minél közelebb vannak a gének, annál valószínűbb, hogy együtt öröklődnek. Amikor ez megtörténik, a géneket "összekapcsolják" és egyetlen építőelemként továbbadják a következő generációnak.

A gének közelségének meghatározására mód van centimorgan egységben, rövidítve cM. Ezt az egységet a genetikai kapcsolatok térképeinek elkészítéséhez használják, és egyenértékű az 1% -os rekombinációs gyakorisággal; körülbelül egy millió bázispárnak felel meg a DNS-ben.

A rekombináció maximális gyakorisága - vagyis külön kromoszómákban - több mint 50% -nál fordul elő, és ez a forgatókönyv a "nem ligálódik" egyik.

Vegye figyelembe, hogy ha két gén kapcsolódik egymáshoz, akkor nem felelnek meg a Mendel által javasolt karakterátviteli törvénynek, mivel ezek a törvények olyan karaktereken alapultak, amelyek különálló kromoszómákon helyezkedtek el.

Irodalom

1. Campbell, NA (2001). Biológia: Fogalmak és kapcsolatok. Pearson oktatás.
2. Crow, EW és Crow, JF (2002). 100 évvel ezelőtt: Walter Sutton és az öröklődés kromoszómaelmélete. Genetika, 160 (1), 1–4.
3. Jenkins, JB (1986). Genetika. Megfordítottam.
4. Lacadena, JR (1996). Citogenetika. Szerkesztői kötelezőség.
5. Saddler, TW, és Langman, J. (2005). Klinikailag orientált orvosi embriológia.
6. Watson, JD (2006). A gén molekuláris biológiája. Panamerican Medical Ed.