The Chromosome Theory of Sutton and Morgan

de chromosomale theorie van Sutton en Morgan beoogt de waarnemingen van celbiologie te integreren met de erfelijke principes voorgesteld door Gregor Mendel, waarbij wordt geconcludeerd dat de genen in de chromosomen worden gevonden en dat deze onafhankelijk worden verdeeld in meiose.

Deze theorie begon tussen 1902 en 1905 te worden gevormd door de onafhankelijke ideeën van Walter Sutton, Thomas Hunt Morgan, Theodor Boveri en andere onderzoekers van die tijd. Het duurde meer dan twee decennia om een ​​volwassen idee van deze theorie te kunnen bouwen.

De chromosomale theorie kan als volgt worden samengevat: de fysieke locatie van de genen bevindt zich in de chromosomen en deze zijn lineair gerangschikt. Bovendien is er een fenomeen van uitwisseling van genetisch materiaal tussen paren chromosomen, bekend als recombinatie, dat afhankelijk is van de nabijheid van de genen.

index

• 1 Geschiedenis
  • 1.1 Bijdrage van Walter Sutton
  • 1.2 Bijdrage van Thomas Hunt Morgan
• 2 Principes van de theorie
  • 2.1 Genen in de chromosomen
  • 2.2 Chromosomen wisselen informatie uit
  • 2.3 Er zijn gekoppelde genen
• 3 referenties

geschiedenis

Toen Mendel zijn wetten uitsprak, was er geen bewijs voor het mechanisme van verdeling van chromosomen in de processen van meiose en mitose..

Mendel werd echter verdacht van het bestaan ​​van bepaalde "factoren" of "deeltjes" die werden verspreid in de seksuele cycli van organismen, maar had geen kennis van de ware identiteit van deze entiteiten (nu bekend als genen).

Vanwege deze theoretische hiaten werden de werken van Mendel niet gewaardeerd door de wetenschappelijke gemeenschap van die tijd.

Bijgedragen door Walter Sutton

In 1903 benadrukte de Amerikaanse bioloog Walter Sutton het belang van een paar chromosomen met een vergelijkbare morfologie. Tijdens de meiose wordt dit homologe paar gescheiden en ontvangt elke gameet een enkel chromosoom.

In feite was Sutton de eerste die opmerkte dat de chromosomen de wetten van Mendel gehoorzamen en deze bewering wordt beschouwd als het eerste geldige argument ter ondersteuning van de chromosomale theorie van overerving.

Het experimentele ontwerp van Sutton bestond uit het bestuderen van de chromosomen in de spermatogenese van de sprinkhaan Brachystola magna, demonstreren hoe deze structuren segregeren in meiose. Bovendien was hij in staat om te bepalen dat de chromosomen in paren waren gegroepeerd.

Met dit principe in gedachten, stelde Sutton voor dat de resultaten van Mendel kunnen worden geïntegreerd met het bestaan ​​van chromosomen, ervan uitgaande dat genen deel uitmaken van deze.

Bijgedragen door Thomas Hunt Morgan

In het jaar 1909 slaagde Morgan erin om een ​​duidelijke relatie tussen een gen en een chromosoom vast te stellen. Dit bereikte hij dankzij zijn experimenten met Drosophila, aantonen dat het gen dat verantwoordelijk is voor de witte ogen zich op het X-chromosoom van deze soort bevond.

In zijn onderzoek ontdekte Morgan dat de fruitvlieg vier paren chromosomen bezat, waarvan er drie homologe of autosomale chromosomen waren en het resterende paar seksueel. Deze ontdekking werd bekroond met de Nobelprijs voor de fysiologie of geneeskunde.

Net als bij zoogdieren hebben vrouwtjes twee identieke chromosomen, aangeduid als XX, terwijl mannen XY zijn.

Morgan maakte ook nog een andere cruciale opmerking: in een aanzienlijk aantal gevallen werden bepaalde genen samen geërfd; Ik noem dit fenomeen gekoppelde genen. In sommige gevallen was het echter mogelijk om deze koppeling te "breken", dankzij genetische recombinatie.

Ten slotte merkte Morgan op dat de genen lineair langs het chromosoom waren gerangschikt, en elk zich in een fysiek gebied bevond: de locus (het meervoud is loci).

Morgan's conclusies bereikten de volledige acceptatie van de chromosomale overervingstheorie, completerend en bevestigend de observaties van zijn collega's.

Principes van de theorie

Het bewijs gepresenteerd door deze onderzoekers toegestaan ​​om de principes van de chromosomale theorie van overerving te verkondigen:

Genen gelokaliseerd in de chromosomen

De genen worden gevonden in de chromosomen en zijn lineair georganiseerd. Om dit principe te ondersteunen, zijn er direct bewijsmateriaal en indirect bewijsmateriaal.

Als indirect bewijs moeten we de chromosomen beschouwen als de dragers van de genen. Chromosomen zijn in staat om informatie door te geven via een semiconservatief replicatieproces dat de moleculaire identiteit van zusterchromatiden certificeert.

Bovendien hebben chromosomen de bijzonderheid van het doorgeven van genetische informatie op dezelfde manier als de wetten van Mendel voorspellen.

Sutton gesteld dat genen die geassocieerd zijn met de kleur van de zaden en amarillas- -verdes vervoerd op een bepaald paar van chromosomen, terwijl de genen betrokken rugosa- Lisa en textuur waren in ander paar getransporteerd.

Chromosomen hebben specifieke posities genaamd loci, waar de genen zijn Evenzo zijn het de chromosomen die onafhankelijk worden verdeeld.

Volgens dit idee zijn de door Mendel gevonden verhoudingen 9: 3: 3: 1 gemakkelijk uit te leggen, omdat nu de fysieke deeltjes van de overerving bekend waren.

Chromosomen wisselen informatie uit

In de diploïde soort laat het meiose-proces toe om de helft van het aantal chromosomen dat de gameten zullen hebben, te verminderen. Op deze manier, wanneer bevruchting optreedt, wordt de diploïde toestand van het nieuwe individu hersteld.

Als er geen meioseprocessen waren, zou het aantal chromosomen verdubbelen naarmate de generaties vorderen.

Chromosomen kunnen regio's met elkaar uitwisselen; Dit fenomeen staat bekend als genetische recombinatie en komt voor in de processen van meiose. De frequentie waarmee recombinatie plaatsvindt, hangt af van de afstand waarop de genen die zich op de chromosomen bevinden, zich bevinden.

Er zijn gekoppelde genen

Hoe dichter de genen zijn, hoe groter de kans dat ze deze samen erven. Wanneer dit gebeurt, worden de genen "gebonden" en gaan ze over naar de volgende generatie als een enkel blok.

Er is een manier om de nabijheid in genen te kwantificeren in eenheden van centimorgan, afgekort cM. Deze eenheid wordt gebruikt bij de constructie van genetische koppelingskaarten en is equivalent aan 1% recombinatiefrequentie; komt overeen met ongeveer één miljoen basenparen in het DNA.

De maximale frequentie van recombinatie - dat wil zeggen, in afzonderlijke chromosomen - komt meer dan 50% voor, en dit scenario is "niet-koppeling".

Merk op dat wanneer twee genen gekoppeld zijn, ze niet voldoen aan de wet van overdracht van de karakters voorgesteld door Mendel, omdat deze wetten gebaseerd waren op karakters die zich op afzonderlijke chromosomen bevonden..

referenties

1. Campbell, N. A. (2001). Biologie: concepten en relaties. Pearson Education.
2. Crow, E.W., & Crow, J.F. (2002). 100 jaar geleden: Walter Sutton en de chromosoomtheorie van erfelijkheid. genetica, 160(1), 1-4.
3. Jenkins, J.B. (1986). genetica. Ik draaide achteruit.
4. Lacadena, J.R. (1996). cytogenetica. Redactionele Complutense.
5. Saddler, T.W., & Langman, J. (2005). Medische embryologie met klinische oriëntatie.
6. Watson, J.D. (2006). Moleculaire biologie van het gen. Ed. Panamericana Medical.