Wat is de chromosomale overervingstheorie? (Sutton en Morgan)

1298
Anthony Golden
Wat is de chromosomale overervingstheorie? (Sutton en Morgan)

De chromosoom theorie De chromosomale overervingstheorie is er een die werd ontwikkeld in het pad van biologen om te proberen de overdracht van fenotype en genotype van ouders op hun nakomelingen te verklaren..

Deze theorie heeft tot doel de observaties van celbiologie te integreren met de erfelijke principes voorgesteld door Gregor Mendel, met de conclusie dat genen worden gevonden in chromosomen en dat ze onafhankelijk worden gedistribueerd in meiose..

De chromosoomtheorie kan als volgt worden samengevat: de fysieke locatie van genen bevindt zich op de chromosomen en deze zijn lineair gerangschikt. Bovendien is er een fenomeen van uitwisseling van genetisch materiaal tussen chromosomenparen, bekend als recombinatie, dat afhangt van de nabijheid van de genen..

Artikel index

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

Verhaal

Op het moment dat Mendel zijn wetten verkondigde, was er geen bewijs voor het distributiemechanisme van chromosomen in de processen van meiose en mitose..

Mendel vermoedde echter 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 is bekend dat het genen zijn).

Vanwege deze theoretische hiaten werd het werk van Mendel niet gewaardeerd door de wetenschappelijke gemeenschap van die tijd..

Bijdrage van Walter Sutton

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

Sutton was zelfs de eerste die opmerkte dat chromosomen de wetten van Mendel gehoorzamen en deze bewering wordt beschouwd als het eerste geldige argument om de chromosoomtheorie van overerving te ondersteunen..

Sutton's experimentele ontwerp bestond uit het bestuderen van de chromosomen in de spermatogenese van sprinkhanen Brachystola magna, demonstreren hoe deze structuren scheiden in meiose. Bovendien kon hij vaststellen dat de chromosomen in paren gegroepeerd waren.

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

Bijdrage van Thomas Hunt Morgan

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

In haar onderzoek ontdekte Morgan dat de fruitvlieg vier paar chromosomen bezat, waarvan er drie homologe of autosomale chromosomen waren en het resterende paar seksueel was. Deze ontdekking werd bekroond met de Nobelprijs voor Fysiologie of Geneeskunde.

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

Morgan maakte nog een andere cruciale observatie: in een aanzienlijk aantal gevallen werden bepaalde genen samen overgeërfd; Ik noem dit fenomeen gekoppelde genen. Bij sommige gelegenheden was het echter mogelijk om deze link te "verbreken", dankzij genetische recombinatie..

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

Morgan's conclusies bereikten volledige acceptatie van de chromosomale theorie van overerving, waardoor de observaties van zijn collega's werden voltooid en bevestigd..

Principes van de chromosoomtheorie van overerving

Het door deze onderzoekers gepresenteerde bewijs maakte het mogelijk de principes van de chromosomale overervingstheorie te verkondigen:

Genen op chromosomen

Genen worden gevonden op chromosomen en zijn lineair gerangschikt. Om dit principe te bevestigen is er direct bewijs en indirect bewijs.

Als indirect bewijs moeten we chromosomen beschouwen als de dragers van genen. Chromosomen kunnen informatie verzenden via een semi-conservatief replicatieproces dat de moleculaire identiteit van zusterchromatiden bevestigt..

Bovendien hebben chromosomen de bijzonderheid dat ze genetische informatie overbrengen op dezelfde manier als de wetten van Mendel voorspellen..

Sutton stelde dat genen geassocieerd met zaadkleur - groen en geel - werden gedragen op een bepaald paar chromosomen, terwijl genen gerelateerd aan textuur - glad en ruw - werden gedragen op een ander paar..

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

Volgens dit idee zijn de 9: 3: 3: 1-verhoudingen die Mendel heeft gevonden gemakkelijk te verklaren, aangezien nu de fysieke overervingsdeeltjes bekend waren.

Chromosomen wisselen informatie uit

Bij diploïde soorten laat het meioseproces het aantal chromosomen toe dat de gameten zullen hebben in de helft. Op deze manier wordt, wanneer bevruchting plaatsvindt, de diploïde toestand van het nieuwe individu hersteld..

Als er geen meioseprocessen zouden zijn, 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 meioseprocessen. De frequentie waarmee recombinatie plaatsvindt, is afhankelijk van de afstand waarop de genen zich op de chromosomen bevinden..

Er zijn gekoppelde genen

Hoe dichter de genen zijn, hoe groter de kans dat ze samen worden overgeërfd. Wanneer dit gebeurt, worden de genen "gekoppeld" en als één bouwsteen doorgegeven aan de volgende generatie..

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

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

Merk op dat wanneer twee genen met elkaar verbonden zijn, ze niet voldoen aan de wet van overdracht van karakters voorgesteld door Mendel, aangezien 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. Omgekeerd.
  4. Lacadena, J. R. (1996). Cytogenetica. Redactionele Complutense.
  5. Saddler, T. W., & Langman, J. (2005). Klinisch georiënteerde medische embryologie.
  6. Watson, J. D. (2006). Moleculaire biologie van het gen. Panamerican Medical Ed..

Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.