THOMAS VADÁSZAT MORGAN: ÉLETRAJZ, KROMOSZÓMAELMÉLET, KÍSÉRLETEK - ARTE - 2024

Thomas Hunt Morgan (1866-1945) egy amerikai tudós, a gének vizsgálatára szakosodott. 1866 szeptemberében született, és legnagyobb hozzájárulása Sutton és Boveri által kifejlesztett gének kromoszómális elméletének valódiságának bizonyítása volt. Munkája bebizonyította, hogy léteznek nemi kromoszómák, valamint az úgynevezett "nemi hovatartozású öröklés".

Ennek az elméletnek a megerősítésére a genetikus több kísérletet végzett a gyümölcslegyével (Drosophila melanogaster). Fő célja az volt, hogy megvizsgálja, hogy Gregor Mendel elméletei igazak-e, és vajon alkalmazhatók-e állatokra.

Thomas Hunt Morgan - Forrás: Carl A. Gist / Nyilvános

Morgan, aki kemény gyermekkorában és fiatalkorában volt, korai érdeklődést mutatott a tudomány iránt, különösen a természettudomány iránt. Szakmai karrierje során részt vett a korszak legforróbb tudományos vitáin, Darwin elméletétől az embriók kialakításáig.

A nyugdíjazáskor is Morgan folytatta a kutatást különböző témákban. Halála után az Amerikai Genetikai Társaság tiszteletére éves díjat hozott létre a legfontosabb kutatási eredmények elismerése érdekében: a Thomas Hunt Morgan érmet.

Életrajz

Thomas Hunt Morgan 1866 szeptember 25-én született Lexingtonban (Kentucky, USA). Néhány életrajzírója szerint a fiatal Thomas nagyon kemény fiatal volt.

Tanulmányok

Amikor Thomas 16 éves volt, elkezdte tanulmányait a Kentucky Állami Főiskolán, most egy állami egyetemen. Ebben az időszakban képzése a tudományra, különösen a természettudományra összpontosult. A szabadság ideje alatt az Egyesült Államok Geológiai Szolgálatában dolgozott.

1866-ban Morgan tudományos Bachelor fokozattal fejezte be tanulmányainak ezt a szakaszát. Ugyanebben az évben, nyáron Massachusettsbe költözött, hogy részt vegyen a biológiai iskolában. Ez a központ, amely a John Hopkins Egyetemhez tartozott, kezdett érdeklődni az állattan iránt.

A következő két évben a Morgan több művet publikált. Intelligenciája lehetővé tette, hogy válasszák tudományos mesterképzésre a régi Kentucky központjában, az Állami Főiskolán. Tanári posztot is felajánlott neki. Morgan inkább John Hopkins mellett maradt.

Young Morgan a tengeri pókok embriológiájáról dolgozta ki. Ez a kiadott munka 1890-ben doktori fokozatot szerzett neki.

A tudósa a dolgozat közzétételéből származó pénzt a Karib-térségbe és Európába tett utazásra felhasználta. Ugyanebben az időben folytatta különféle állattani tárgyak kutatását.

Karrier

Ugyanebben az évben, amikor Morgan megszerezte a doktori fokozatát, ajánlatot kapott morfológiai professzorként a Bryn Mawr School-ban, egy olyan központban, amelyet John Hopkins társított. Feladata az volt, hogy hetente öt napon, napi kétszer tartott előadásokat. Ez kevés időt hagyott számára a kutatásokra, olyan tevékenységekre, amelyekre összpontosítani akart.

Utazás Európába

Ez a vizsgálati lehetőség 1894-ben jött rá, amikor Nápolyba költözött, hogy egy sorozatot végezzen a ctenophores embriológiájáról, amely szinte mikroszkopikus életforma.

Az olasz városban kapcsolatba került a német tudósokkal. Ezek elmagyarázták neki a fejlődés mechanikájáról szóló új elméleteket, amelyek feltételezték a 19. században érvényben lévőek leküzdését.

A korszak egyik tudományos vitája az embriók fejlesztésére összpontosított. Az egyik elmélet azt állította, hogy az örökletes anyag megoszlik az embrionális sejtek között, és ezek később a szervezet specifikus részeivé válnak.

Más szakértők azonban azt állították, hogy a fejlõdést epigenetikus tényezõk okozták. Morgan támogatta ezt a második hipotézist.

Columbia Egyetem

Miután Morgan 1895-ben visszatért Bryn Mawr-hez, teljes munkaidőben kezdett dolgozni. Ez a helyzet 1904-ig tartott, amikor ajánlatot kapott, hogy kutatóként csatlakozzon a Columbia Egyetemen tanítás nélkül.

Morgan, aki az előző évben publikálta az Evolúciót és az Adaptációt, amelyben ellentétes a nemzeti kiválasztás mechanizmusairól szóló Darwin néhány tézisével, elfogadta az ajánlatot.

Néhány évvel később, 1908-ban, Morgan megkezdte kísérleteit a gyümölcslegyével. Kémia és sugárzás felhasználásával mutációkat váltott ki néhány példányban. Az eredmények megerősítették Sutton és Boveri elméletét.

A gyümölcslegyével végzett munkája végén a tudós folytatta embriológiai tanulmányait. Ezen felül azt is megvizsgálta, hogy a gének milyen módon öröklődnek.

1915-ben részt vett egy új fejlesztõ tudományos vitában: az eugenika és a rasszizmus védelme a tudománytól. Morgan ellenezte ezeket az ötleteket.

Utóbbi évek

Évekkel később, 1928-ban, Morgan átvette a kaliforniai Technológiai Intézet biológiai tanszékét. Ezen az új pozíción genetikai, élettani, evolúciós, embriológiai vagy biofizikai kutatásokat végzett.

Morgan ebben az intézményben 1942-ig, azaz a nyugdíjba vonulási évig dolgozott. Emeritus professzorként azonban megőrizte pozícióját, és egyes területeken folytatta a kutatásokat.

Thomas Hunt Morgan 79 éves korában 1945. december 4-én elhunyt a szívrohamból.

Az öröklődés kromoszómális elmélete

Noha a kromoszómális öröklődés elmélete nem Morgan munkája volt, tanulmányai megerősítették posztulációit.

Boveri és Sutton

Az elmélet szerzői Theodor Boveri és Walter Sutton voltak. A két kutató, külön-külön dolgozva, ugyanazokat a következtetéseket vonta le 1902-ben.

Az elmélet azonban a tudományos közösség körében jelentős ellenzéssel szembesült. Az elfogadás 1915-ben érkezett, amikor Thomas Hunt Morgan kísérleteket végzett, amelyek bizonyították Sutton és Boveri helyességét.

Az elmélet

Összefoglalva: az öröklés kromoszómális elmélete kijelenti, hogy a gének a kromoszómák belsejében, a meghatározott helyeken találhatók. Viselkedésük a meiozis során (a sejtek szaporodásának egyik formája) magyarázza Mendel öröklési törvényeit.

Az elmélet szerzői a géneket, azaz azokat a DNS-fragmenseket elemezték, amelyek örökletes tényezőket tartalmaznak. E vizsgálatok előtt már sikerült igazolni a kromoszómák létezését és azt, hogy replikálódnak a sejtosztódás során. Boveri és Suttonnak köszönhetően sok más részlet derült fényre.

Többek között felfedezték, hogy a kromoszómák homológ párokban fordulnak elő, az egyik az anya és a másik az apja. Ezért minden ivartag hozzájárul a genetikai anyag felének az emberhez.

Az elmélet megértette, hogy egyes szempontok miért öröklődnek, mások nem. Így például ismert, hogy az egyik kromoszóma tartalmazza a különféle nemre vonatkozó információkat, míg a másik a szem színére vonatkozó információkat. Az egyes tulajdonságok függetlensége azt jelenti, hogy egyesek átadódnak, mások nem.

Morgan megerősítés

Mint megjegyeztük, a kromoszómaelméletet először nem fogadták el. Morgan a gyümölcslegyével végzett kísérleteivel képes volt bizonyítani a valóságnak bizonyításához szükséges bizonyítékokat.

Morgan megjegyezte, hogy amikor a meiozis megtörtént, vannak olyan kromoszómák, amelyek képesek egymással ekvivalens fragmenseket kicserélni. Így a DNS-fragmenseket kicserélték, és így megtörtént az úgynevezett genetikai rekombináció.

Kísérleteket végeztünk

EB Wilson, a Columbia Egyetem Állatorvos-tanszékének igazgatója meggyőzte barátját, Thomas Hunt Morgan-ot 1904-ben, hogy újonnan létrehozott pozícióba lépjen, és kísérleti állattanba kezdjen.

Wilson érve az volt, hogy meg kell érteni a genetikai öröklődés alakulását annak érdekében, hogy megértsük a teljes egyén fejlődését.

Morgan elfogadta az ajánlatot, és kísérleteket kezdett patkányokkal és egerekkel. Ezen állatok jellemzői azonban nem voltak megfelelőek. Ehelyett a tudós a Drosophlia melanogaster, a gyümölcslégy választotta.

Ennek a rovarnak számos előnye volt: kis mérete, amely lehetővé tette a laboratóriumok ezreinek tartását; termékenysége egész évben; és óriási reprodukciós képessége. Ezenkívül nagyon könnyű volt megkülönböztetni a hímeket és a nőket, embrionális fejlődésük kívülről is zajlik. Ez utóbbi megkönnyítette a mutációk tanulmányozását.

A gyümölcslégy kiválasztásának utolsó oka az egyszerűség volt - csak négy pár kromoszómája van.

Morgan 1907-ben kezdte meg a kísérletét. Kezdetben a légy kolóniát csak több generáció alatt szándékozta fenntartani, amíg mutáció meg nem történt. A következő két év azonban nem hozott eredményt.

Fehér szem

Két év munka után 1909-ben Morgan és csapata erőfeszítései megtérültek. A tudós megfigyelte, hogy a laboratóriumi egyik legyeknek furcsa mutációja volt, amelyet "fehér szemnek" neveztek, mert a szeme a fajra jellemző vöröses szín helyett a színén volt.

A rovar hím volt, és Morgan több nőstény megtermékenyítésére is felhasználta. Ennek célja az volt, hogy ellenőrizze, hogy a mutáció átkerült-e az új generációkhoz. Azonban minden utód vörösre nézett.

Ez arra késztette Morgan-t, hogy valami furcsa történt. Következő lépése az volt, hogy átlépte a leánypárok egy párját, hogy megnézze, mi fog történni. Ez alkalommal, a tudós meglepetésére, a kapott példányok közül többen nagyapjuk fehér szemével láttak el. Ennek az eredménynek köszönhetően Morgan dolgozni kezdett, hogy megmagyarázza mi történt.

A nemi öröklés

A vizsgálatok eredményei alapján Morgan azt a hipotézist állította fel, miszerint az öröklődés a nemekhez kapcsolódik. Így a tudós megerősítette, hogy vannak olyan karakterek, amelyek kapcsolódnak az anya X kromoszómájához.

Később Morgan más tulajdonságokat talált, amelyeket ugyanúgy örököltek, megerősítve az elméletét. Ekkor kezdte el használni a gén vagy gének szót a nemzedékről generációra átmenő tényezők leírására az X kromoszóma mentén.

Morgan esetében az összes gén a kromoszóma részét képezte. Ezek együttesen formálták az egyén és a faj genetikai öröklődését.

Egyéb hozzájárulások

Thomas H. Morgan folytatta a kromoszómákkal folytatott munkát, hogy még jobban megértse, hogyan történt a genetikai öröklődés. Ehhez lineáris kromoszóma térképeket készített, az egyes gének egy adott pozícióban. Ez végül azt mutatta, hogy a tulajdonságok átviteléért felelős gének sorakoznak az egyes kromoszómákon belül.

Ezt a kutatást egy könyvben mutatták be, amely a modern genetika referenciájává vált: A mendeli öröklés mechanizmusa.

Génelmélet

1926-ban Morgan bemutatta génelméletét. Ez azt állította, hogy a gének különböző lánccsoportokban kapcsolódtak. Az alléleket (ugyanazon genetikai tulajdonsághoz kapcsolódó génpárokat) mindig ugyanazon csoporton át cserélték vagy keresztezték. Ez a felfedezés az 1933-as élettani és orvostudományi Nobel-díjat kapta.

Irodalom

1. EcuRed. Thomas Hunt Morgan. A (z) ecured.cu webhelyről szerezhető be
2. Khan Akadémia. Az öröklés kromoszómális alapjai. Visszakeresve az es.khanacademy.org oldalról
3. Kinek Reyes, Arturo. Thomas Morgan. Innovációkból nyert
4. DNA Tanulási Központ, Cold Spring Harbor laboratórium. Thomas Hunt Morgan (1866-1945). Vissza a dnaftb.org oldalról
5. A Nobel-díj. Thomas H. Morgan. Vissza a (z) nobelprize.org oldalról
6. Természetnevelés. Thomas Hunt Morgan: A gyümölcs légy tudós. Beolvasva a nature.com webhelyről
7. Allen, Garland Edwards. Thomas Hunt Morgan. Visszakeresve a britannica.com webhelyről