Independentemente da complexidade da estrutura de um objeto biológico, seja uma bactéria, uma alga, um animal invertebrado ou uma pessoa, o número total de todos os sinais de qualquer organismo é muito maior do que sua composição cromossômica. Desde meados do século 20, a ciência sabe que características de uma planta, animal ou microrganismo, como a cor e a forma do corpo, o tamanho dos membros, as características do metabolismo, são codificadas em regiões cromossômicas - genes. Quantos genes tem cada cromossomo, em que sequência estão localizados nele, como são herdados? Essas questões fundamentalmente importantes foram respondidas pela lei de Morgan, que estudaremos em nosso artigo.
Por que alguns traços são herdados juntos?
Cientistas genéticos observacionais, usando em suas pesquisas os padrões clássicos descobertos no século 19 por Mendel, enfrentaram problemas intratáveis. Assim, aplicando a lei da herança independente de características, os pesquisadores não conseguiram explicar o fato de a planta ter um leãogarganta cor vermelha escura da corola quase sempre acompanha a cor verde escura do caule. Na natureza, a cor bordô e a cor da alface do caule desta planta da família labiaceae são extremamente raras.
Tenha uma explicação correta deste fenômeno foi ajudado pela lei de ligação de Morgan, um geneticista americano que fez um grande avanço na compreensão dos mecanismos de herança genética.
Teoria cromossômica da hereditariedade
Depois que a natureza relativa da aplicação dos padrões mendelianos foi reconhecida pela maioria dos cientistas, surgiu a questão de como explicar o fato da herança simultânea em descendentes de dois ou mais traços recebidos dos pais. Thomas Gent Morgan propôs a ideia de um arranjo linear de inclinações hereditárias no cromossomo. Ele provou que segmentos de DNA adjacentes no processo de meiose passam juntos para o mesmo gameta e não divergem em células germinativas diferentes. O cientista chamou esse fenômeno de ligação genética, e a lei de Morgan já foi chamada de lei da herança ligada.
O geneticista combinou os numerosos dados experimentais coletados em uma teoria científica coerente. Ele reflete os resultados dos experimentos, a saber: foi comprovado que os genes estão localizados no cromossomo como contas, linearmente um após o outro. Graças à lei de Morgan, a biologia recebeu evidências de que cada cromossomo não homólogo contém sua própria composição hereditária única. Além disso, a ideia do cientista de quevários genes localizados em loci vizinhos são herdados juntos, e o número de tais complexos é igual ao conjunto haplóide de cromossomos. Assim, no cariótipo humano existem 23 grupos de ligação de genes.
A história da descoberta da lei de Morgan
A biologia conhece muitos exemplos de como um objeto vivo adequadamente selecionado para experimentos no futuro determinou completamente o sucesso da pesquisa científica. Como Mendel, Morgan realizou milhares de experimentos em seu laboratório. No entanto, para eles, ele escolheu não uma planta que contém centenas de genes em seu cariótipo volumoso, mas um inseto - uma mosca da fruta Drosophila.
Apenas quatro pares de seus cromossomos eram perfeitamente visíveis ao microscópio, e sua composição genética simples era fácil de estudar e estudar. As experiências do geneticista americano baseiam-se no cruzamento de organismos progenitores de Drosophila, que diferiam entre si na cor do corpo e na forma das asas. Todos os descendentes resultantes foram posteriormente cruzados apenas com moscas de cor preta e asas curtas e pouco desenvolvidas, ou seja, foi realizado um cruzamento de análise. Quais foram os resultados? Eles não coincidiam com nenhum dos postulados genéticos conhecidos, já que algumas das moscas apareceram na prole com combinações de características: um abdômen cinza - asas subdesenvolvidas e um corpo preto - asas normais. O cientista sugeriu que as seções de DNA que controlam os sinais de cor e forma das asas estão localizadas próximas em insetos dessa espécie - elas estão ligadas no mesmo cromossomo. Esta ideia foi expressa na lei de Morgan.
Atravessando
Na prófase da primeira divisão da meiose, um quadro incomum pode ser observado: as cromátides internas dos cromossomos irmãos trocam loci - seções entre si. Quanto mais próximos os genes estão localizados, menos troca - crossing over - ocorre. Portanto, uma das disposições da lei de Morgan diz que a frequência de troca entre genes é inversamente proporcional à distância entre eles, medida em morganides. Crossing over explica um fenômeno tão importante como a variabilidade hereditária. De fato, a prole de qualquer par parental não se parece com um clone que copia completamente as características do pai ou da mãe. Tem suas próprias propriedades únicas que determinam sua individualidade.
O Significado das Obras de Thomas Morgan
A formulação da lei de Morgan, que inclui os postulados básicos que consideramos, é amplamente utilizada em genética teórica. Todo o trabalho de criação é baseado nele. Agora é impossível desenvolver uma nova raça de variedade animal ou vegetal sem prever antecipadamente as possíveis combinações de suas características ou propriedades úteis esperadas.
A criação de mapas cromossômicos de organismos, levando em consideração as disposições da teoria da hereditariedade, ajuda os médicos que trabalham no campo da genética médica a identificar antecipadamente genes defeituosos e calcular os riscos de patologias em um nascituro com alta precisão.
