KĀDA IR MANTOJUMA HROMOSOMU TEORIJA? (SUTTONS UN MORGANS) - BIOLOĢIJA - 2025

Hromosomu teorija vai hromosomu teorija mantojuma, ir viens no tiem, kas tika izstrādāta veidā biologu, lai mēģinātu izskaidrot fenotipa pārraidi un genotipu no vecākiem viņu pēcnācējiem.

Šīs teorijas mērķis ir integrēt šūnu bioloģijas novērojumus ar Gregora Mendela ierosinātajiem iedzimtajiem principiem, secinot, ka gēni atrodas hromosomās un meiozes gadījumā tie tiek sadalīti neatkarīgi.

Hromosomu teoriju var rezumēt šādi: gēnu fiziskā atrašanās vieta atrodas hromosomās, un tie ir sakārtoti lineārā veidā. Turklāt pastāv ģenētiskā materiāla apmaiņas fenomens starp hromosomu pāriem, kas pazīstams kā rekombinācija, kas ir atkarīga no gēnu tuvuma.

Vēsture

Laikā, kad Mendels izteicās par saviem likumiem, nebija pierādījumu par hromosomu izplatības mehānismu mejozes un mitozes procesos.

Tomēr Mendelam bija aizdomas par noteiktu "faktoru" vai "daļiņu" esamību, kas tika izplatīti organismu seksuālajos ciklos, bet viņiem nebija zināšanu par šo entītiju patieso identitāti (tagad ir zināms, ka tie ir gēni).

Sakarā ar šīm teorētiskajām nepilnībām tā laika zinātnieku aprindās Mendela darbu nenovērtēja.

Ieguldījis Valters Suttons

1903. gadā amerikāņu biologs Valters Sūtons uzsvēra līdzīgas morfoloģijas hromosomu pāra nozīmi. Mejozes laikā šis homologākais pāris atdalās, un katra gameta saņem vienu hromosomu.

Faktiski Sūtons bija pirmais, kurš atzīmēja, ka hromosomas ievēro Mendela likumus, un šis apgalvojums tiek uzskatīts par pirmo pamatoto argumentu, kas atbalsta mantojuma hromosomu teoriju.

Sūtona eksperimentālais plāns sastāvēja no sienāža Brachystola magna spermatoģenēzes hromosomu izpētes, parādot, kā šīs struktūras nodalās mejozē. Turklāt viņš spēja noteikt, ka hromosomas ir sagrupētas pa pāriem.

Paturot prātā šo principu, Sūtons ierosināja Mendela rezultātus integrēt hromosomu pastāvēšanā, tādējādi pieņemot, ka gēni ir daļa no tiem.

Tomasa Hanta Morgana ieguldījums

1909. gadā Morganam izdevās izveidot skaidras attiecības starp gēnu un hromosomu. Tas tika panākts, pateicoties viņa eksperimentiem ar Drosophila, parādot, ka gēns, kas atbild par baltajām acīm, atradās šīs sugas X hromosomā.

Savā pētījumā Morgans atklāja, ka augļa mušai bija četri hromosomu pāri, no kuriem trīs bija homologi vai autosomāli hromosomas, bet atlikušais pāris bija seksuāls. Šis atklājums tika piešķirts Nobela prēmijai fizioloģijā vai medicīnā.

Tāpat kā zīdītājiem, mātītēm ir divas identiskas hromosomas, apzīmētas ar XX, savukārt vīriešiem ir XY.

Morgans izdarīja arī vēl vienu būtisku novērojumu: ievērojamā skaitā gadījumu atsevišķi gēni tika mantoti kopā; Es saucu šo fenomenu saistītos gēnos. Tomēr dažos gadījumos, pateicoties ģenētiskai rekombinācijai, šo saiti bija iespējams “salauzt”.

Visbeidzot, Morgans atzīmēja, ka gēni ir sakārtoti lineārā veidā pa hromosomu, un katrs no tiem atrodas fiziskā reģionā: locus (daudzskaitlis ir loci).

Morgana secinājumi panāca pilnīgu mantojuma hromosomu teorijas akceptēšanu, pabeidzot un apstiprinot kolēģu novērojumus.

Mantojuma hromosomu teorijas principi

Šo pētnieku iesniegtie pierādījumi ļāva atklāt mantojuma hromosomu teorijas principus:

Gēni, kas atrodas uz hromosomām

Gēni ir atrodami hromosomās un ir sakārtoti lineārā veidā. Lai apstiprinātu šo principu, ir tiešie un netiešie pierādījumi.

Kā netieši pierādījumi mums jāuzskata hromosomas par gēnu nesējiem. Hromosomas spēj pārraidīt informāciju daļēji konservatīvā replikācijas procesā, kas apliecina māsu hromatīdu molekulāro identitāti.

Turklāt hromosomām ir ģenētiskās informācijas pārnešanas īpatnība tādā pašā veidā, kā to paredz Mendela likumi.

Suttons postulēja, ka gēni, kas saistīti ar sēklu krāsu - zaļu un dzeltenu - tiek pārvadāti noteiktā hromosomu pārī, savukārt gēni, kas saistīti ar tekstūru - gludi un raupji - tika pārnesti citā pārī.

Hromosomās ir noteiktas pozīcijas, ko sauc par lociem, kur atrodas gēni. Tāpat hromosomas tiek sadalītas neatkarīgi.

Pēc šīs idejas Mendela noteiktā attiecība 9: 3: 3: 1 ir viegli izskaidrojama, jo tagad mantojuma fizikālās daļiņas bija zināmas.

Hromosomas apmainās ar informāciju

Diploīdās sugās mejozes process ļauj iegūt hromosomu skaitu, kas gametām būs uz pusi. Tādā veidā, kad notiek apaugļošanās, tiek atjaunots jaunā indivīda diploīdais stāvoklis.

Ja nebūtu mejozes procesu, hromosomu skaits dubultotos, paaudzēm progresējot.

Hromosomas spēj apmainīties reģioniem ar otru; Šī parādība ir pazīstama kā ģenētiskā rekombinācija un notiek mejozes procesos. Rekombinācijas biežums ir atkarīgs no tā, cik tālu viens no otra gēni atrodas hromosomās.

Ir saistīti gēni

Jo tuvāk ir gēni, jo lielāka iespējamība, ka tie tiks mantoti kopā. Kad tas notiek, gēni tiek "saistīti" un nodoti nākamajai paaudzei kā vienots veidojošs bloks.

Ir veids, kā kvantitatīvi noteikt gēnu tuvumu centimorganu vienībās, saīsināti cM. Šo vienību izmanto ģenētisko saišu karšu veidošanā un tā ir vienāda ar 1% rekombinācijas biežumu; tas atbilst aptuveni vienam miljonam bāzes pāru DNS.

Maksimālais rekombinācijas biežums - tas ir, atsevišķās hromosomās - notiek vairāk nekā 50%, un šis scenārijs ir viens no "bez ligācijas".

Ņemiet vērā, ka, kad divi gēni ir saistīti, tie neatbilst Mendela ierosinātajiem rakstzīmju pārnešanas likumiem, jo ​​šie likumi bija balstīti uz rakstzīmēm, kas atradās uz atsevišķām hromosomām.

Atsauces

1. Kempbela, NA (2001). Bioloģija: Jēdzieni un attiecības. Pīrsona izglītība.
2. Crow, EW un Crow, JF (2002). Pirms 100 gadiem: Valters Sūtons un iedzimtības hromosomu teorija. Ģenētika, 160 (1), 1. – 4.
3. Dženkinss, JB (1986). Ģenētika. Es apgriezos.
4. Lacadena, JR (1996). Citoģenētika. Redakcijas paziņojums.
5. Saddler, TW, & Langman, J. (2005). Klīniski orientēta embrioloģija.
6. Vatsons, JD (2006). Gēna molekulārā bioloģija. Panamerican Medical Ed.