Por que as crianças se parecem com os pais? Por que certas doenças são comuns em algumas famílias, como d altonismo, polidactilia, hipermobilidade articular, fibrose cística? Por que existem várias doenças que apenas as mulheres sofrem e outras - apenas os homens? Hoje, todos sabemos que as respostas a essas perguntas devem ser buscadas na hereditariedade, ou seja, nos cromossomos que uma criança recebe de cada pai. E a ciência moderna deve esse conhecimento a Thomas Hunt Morgan, um geneticista americano. Ele descreveu o processo de transmissão da informação genética e desenvolveu, juntamente com colegas, a teoria cromossômica da herança (muitas vezes chamada de teoria cromossômica de Morgan), que se tornou a pedra angular da genética moderna.
Histórico de descobertas
Seria errado dizer que Thomas Morgan foi o primeiro que se interessou pela transferência de informação genética. Os primeiros pesquisadores que tentaram entender o papel dos cromossomosna herança, pode-se considerar as obras de Chistyakov, Beneden, Rabl nos anos 70-80 do século XIX.
Então não havia microscópios poderosos o suficiente para ver estruturas cromossômicas. E o termo "cromossomo" em si também não existia naquela época. Foi introduzido pelo cientista alemão Heinrich Waldeyr em 1888.
O biólogo alemão Theodor Boveri, como resultado de seus experimentos, provou que para o desenvolvimento normal de um organismo, ele precisa de um número normal de cromossomos para sua espécie, e seu excesso ou f alta leva a graves malformações. Com o tempo, sua teoria foi brilhantemente confirmada. Podemos dizer que a teoria cromossômica de T. Morgan teve seu ponto de partida precisamente graças à pesquisa de Boveri.
Iniciar pesquisa
Thomas Morgan conseguiu generalizar o conhecimento existente sobre a teoria da hereditariedade, complementá-la e desenvolvê-la. Como objeto de seus experimentos, ele escolheu a mosca da fruta, e não por acaso. Era um objeto ideal para pesquisas sobre a transmissão de informações genéticas - apenas quatro cromossomos, fertilidade, expectativa de vida curta. Morgan começou a realizar pesquisas usando linhas limpas de moscas. Logo ele descobriu que nas células germinativas existe um único conjunto de cromossomos, ou seja, 2 em vez de 4. Foi Morgan quem designou o cromossomo sexual feminino como X e o masculino como Y.
Herança ligada ao sexo
A teoria cromossômica de Morgan mostrou que existem certos traços ligados ao sexo. A mosca com a qual o cientista realizou seus experimentos normalmente tem olhos vermelhos, mas como resultado de uma mutação desse gene na populaçãoindivíduos de olhos brancos apareceram, e entre eles havia muito mais machos. O gene responsável pela cor dos olhos da mosca está localizado no cromossomo X, não no cromossomo Y. Ou seja, quando uma fêmea é cruzada, em um cromossomo X do qual existe um gene mutado, e um macho de olhos brancos, a probabilidade de ter esse traço na prole estará associada ao sexo. A maneira mais fácil de mostrar isso é no diagrama:
- P: XX' x X'Y;
- F1: XX', XY, X'X', X'Y.
X - o cromossomo sexual de uma mulher ou homem sem o gene para olhos brancos; X'-cromossomo com o gene para olhos brancos.
Decifre os resultados do cruzamento:
- ХХ' - fêmea de olhos vermelhos, portadora do gene dos olhos antigos. Devido à presença do segundo cromossomo X, este gene mutado é "sobreposto" pelo saudável, e a característica não aparece no fenótipo.
- X'Y é um homem de olhos brancos que recebeu um cromossomo X com um gene mutante de sua mãe. Devido à presença de apenas um cromossomo X, não há nada que cubra a característica mutante, e ela aparece no fenótipo.
- X'X' é uma mulher de olhos brancos que herdou um cromossomo com um gene mutante de sua mãe e pai. Em uma mulher, somente se ambos os cromossomos X carregarem o gene para olhos brancos é que ele aparecerá no fenótipo.
Teoria cromossômica da hereditariedade de Thomas Morgan explicou o mecanismo de herança de muitas doenças genéticas. Como há muito mais genes no cromossomo X do que no cromossomo Y, fica claro que ele é responsável pela maioria das características de um organismo. O cromossomo X é passado da mãe para os filhos e filhas, juntamente com os genes responsáveis pelas propriedades do corpo, sinais externos e doenças. Juntocom ligada ao X, há herança ligada ao Y. Mas apenas os homens têm um cromossomo Y, então se ocorrer alguma mutação nele, ela só pode ser passada para um descendente masculino.
A teoria cromossômica da hereditariedade de Morgan ajudou a entender os padrões de transmissão de doenças genéticas, mas as dificuldades associadas ao seu tratamento ainda não foram resolvidas.
Atravessando
Durante a pesquisa do aluno de Thomas Morgan, Alfred Sturtevant, o fenômeno do crossing over foi descoberto. Como outros experimentos mostraram, graças ao cruzamento, novas combinações de genes aparecem. É ele quem viola o processo de herança vinculada.
Assim, a teoria cromossômica de T. Morgan recebeu outra posição importante - o crossing over ocorre entre cromossomos homólogos, e sua frequência é determinada pela distância entre os genes.
Básico
Para sistematizar os resultados dos experimentos do cientista, apresentamos as principais disposições da teoria cromossômica de Morgan:
- Os sinais de um organismo dependem dos genes que estão embutidos nos cromossomos.
- Genes no mesmo cromossomo são passados para os descendentes ligados. A força de tal ligação é maior, quanto menor a distância entre os genes.
- O cruzamento ocorre em cromossomos homólogos.
- Sabendo a frequência de cruzamento de um determinado cromossomo, podemos calcular a distância entre os genes.
A segunda posição da teoria cromossômica de Morgan também éé chamada de regra de Morgan.
Reconhecimento
Os resultados da pesquisa foram recebidos de forma brilhante. A teoria cromossômica de Morgan foi um avanço na biologia do século XX. Em 1933, pela descoberta do papel dos cromossomos na hereditariedade, o cientista recebeu o Prêmio Nobel.
Alguns anos depois, Thomas Morgan recebeu a Medalha Copley por excelência em genética.
Agora a teoria cromossômica da hereditariedade de Morgan está sendo estudada nas escolas. Muitos artigos e livros são dedicados a ela.
Exemplos de herança ligada ao sexo
A teoria cromossômica de Morgan mostrou que as propriedades de um organismo são determinadas por seus genes. Os resultados fundamentais obtidos por Thomas Morgan responderam à questão da transmissão de doenças como hemofilia, síndrome de Lowe, d altonismo, doença de Brutton.
Descobriu-se que os genes para todas essas doenças estão localizados no cromossomo X, e nas mulheres essas doenças aparecem com muito menos frequência, pois um cromossomo saudável pode se sobrepor ao cromossomo com o gene da doença. As mulheres, sem saber, podem ser portadoras de doenças genéticas, que depois se manifestam em crianças.
Nos homens, doenças ligadas ao X, ou traços fenotípicos, aparecem porque não há cromossomo X saudável.
A teoria cromossômica da hereditariedade de T. Morgan é usada na análise de histórias familiares para doenças genéticas.
