نظرية كروموسوم سوتون ومورغان

ال نظرية الكروموسومات سوتون ومورغان يهدف إلى دمج ملاحظات بيولوجيا الخلية مع المبادئ الوراثية التي اقترحها غريغور مندل ، وخلص إلى أن الجينات موجودة في الكروموسومات وأنه يتم توزيعها بشكل مستقل في الانقسام الاختزالي.

بدأت هذه النظرية في التأسيس بين عامي 1902 و 1905 من خلال الأفكار المستقلة لوالتر سوتون وتوماس هانت مورغان وثيودور بوفيري وغيرهم من الباحثين في ذلك الوقت. استغرق الأمر أكثر من عقدين من الزمن ليكون قادراً على بناء فكرة ناضجة لهذه النظرية.

يمكن تلخيص نظرية الكروموسومات على النحو التالي: الموقع الفعلي للجينات يتواجد في الكروموسومات ويتم ترتيبها بطريقة خطية. بالإضافة إلى ذلك ، هناك ظاهرة لتبادل المواد الجينية بين أزواج من الكروموسومات ، والمعروفة باسم إعادة التركيب ، والتي تعتمد على قرب الجينات.

مؤشر

• 1 التاريخ
  • 1.1 مساهمة والتر ساتون
  • 1.2 مساهمة توماس هانت مورغان
• 2 مبادئ النظرية
  • 2.1 الجينات الموجودة في الكروموسومات
  • 2.2 تبادل الكروموسومات المعلومات
  • 2.3 هناك جينات مرتبطة
• 3 المراجع

تاريخ

في الوقت الذي أعلن فيه مندل قوانينه لم يكن هناك دليل على آلية توزيع الكروموسومات في عمليات الانقسام الاختزالي والانقسام.

ومع ذلك ، يشتبه مندل في وجود "عوامل" معينة أو "جزيئات" تم توزيعها في الدورات الجنسية للكائنات ، ولكن ليس لديه معرفة بالهوية الحقيقية لهذه الكيانات (المعروفة الآن بأنها جينات).

بسبب هذه الثغرات النظرية ، لم تكن أعمال مندل موضع تقدير من المجتمع العلمي في ذلك الوقت.

ساهم بها والتر ساتون

في عام 1903 ، أكد عالم الأحياء الأمريكي والتر ساتون على أهمية وجود زوج من الكروموسومات ذات التشكل المماثل. أثناء الانقسام الاختزالي ، يتم فصل هذا الزوج المتماثل ويتلقى كل مشوار كروموسوم واحد.

في الواقع ، كان ساتون أول شخص يلاحظ أن الكروموسومات تطيع قوانين مندل ، ويعتبر هذا البيان أول حجة صحيحة لدعم نظرية الوراثة الكروموسومية.

يتألف التصميم التجريبي لـ Sutton من دراسة الكروموسومات في تكوين الحيوانات المنوية للجندب Brachystola ماجنا, مما يدل على كيفية فصل هذه الهياكل في الانقسام الاختزالي. بالإضافة إلى ذلك ، كان قادرًا على تحديد أن الكروموسومات تم تجميعها في أزواج.

مع وضع هذا المبدأ في الاعتبار ، اقترح ساتون أن نتائج مندل يمكن دمجها مع وجود الكروموسومات ، على افتراض أن الجينات جزء من هذه.

ساهم توماس هانت مورغان

في عام 1909 نجح مورغان في تأسيس علاقة واضحة بين الجين والكروموسوم. لقد حقق ذلك بفضل تجاربه مع ذبابة الفاكهة, مما يدل على أن الجينة المسؤولة عن العيون البيضاء كانت موجودة على كروموسوم X من هذا النوع.

في بحثه ، وجد مورغان أن ذبابة الفاكهة تمتلك أربعة أزواج من الكروموسومات ، ثلاثة منها كروموسومات متماثلة أو جسمية وكان الزوج المتبقي جنسيًا. حصل هذا الاكتشاف على جائزة نوبل في علم وظائف الأعضاء أو الطب.

كما هو الحال في الثدييات ، لدى الإناث صبغيان متطابقان ، يُشار إليهما باسم XX ، بينما الذكور XY.

كما أبدى مورغان ملاحظة مهمة أخرى: في عدد كبير من الحالات ، ورثت بعض الجينات معًا ؛ أنا أسمي هذه الظاهرة المرتبطة بالجينات. ومع ذلك ، في بعض الحالات كان من الممكن "كسر" هذا الرابط ، وذلك بفضل إعادة التركيب الجيني.

أخيرًا ، أشار مورغان إلى أن الجينات مرتبة ترتيبًا خطيًا على طول الكروموسوم ، ويقع كل منها في منطقة فيزيائية: الموضع (الجمع هو مواضع).

حققت استنتاجات مورجان القبول الكامل لنظرية الميراث الكروموسومي ، واستكمال وتأكيد ملاحظات زملائه.

مبادئ النظرية

الأدلة التي قدمها هؤلاء الباحثون سمحت بالإعلان عن مبادئ نظرية الكروموسومات في الميراث:

الجينات الموجودة في الكروموسومات

تم العثور على الجينات في الكروموسومات ويتم تنظيمها بطريقة خطية. لتأكيد هذا المبدأ هناك أدلة مباشرة وأدلة غير مباشرة.

كدليل غير مباشر ، علينا أن نعتبر الكروموسومات مركبات للجينات. الكروموسومات قادرة على نقل المعلومات من خلال عملية النسخ المتماثل شبه المحافظ الذي يشهد الهوية الجزيئية للكروماتيدات الشقيقة.

بالإضافة إلى ذلك ، تتمتع الكروموسومات بخصوصية نقل المعلومات الوراثية بالطريقة نفسها التي تتنبأ بها قوانين مندل.

افترض ساتون أن الجينات المرتبطة بلون البذور - الأخضر والأصفر - تم نقلها في زوج معين من الكروموسومات ، في حين تم نقل الجينات المرتبطة بالنسيج - السلس والخشن - في زوج مختلف..

الكروموسومات لها مواقع محددة تسمى مواضع, أين الجينات وبالمثل ، فإن الكروموسومات هي التي توزع بشكل مستقل.

باتباع هذه الفكرة ، من السهل شرح النسب 9: 3: 3: 1 التي عثر عليها مندل ، حيث أصبحت الجسيمات الفيزيائية للميراث معروفة الآن.

تبادل الكروموسومات المعلومات

في الأنواع الثنائية الصبغية ، تسمح عملية الانقسام الاختزالي بتقليل عدد الكروموسومات بمقدار النصف. وبهذه الطريقة ، عندما يحدث الإخصاب ، تتم استعادة الحالة المزدوجة للفرد الجديد.

إذا لم تكن هناك عمليات الانقسام الاختزالي ، فإن عدد الكروموسومات سيتضاعف مع تقدم الأجيال.

الكروموسومات قادرة على تبادل المناطق مع بعضها البعض. تُعرف هذه الظاهرة باسم التركيب الوراثي وتحدث في عمليات الانقسام الاختزالي. يعتمد تكرار حدوث إعادة التركيب على المسافة التي توجد بها الجينات الموجودة على الكروموسومات.

هناك جينات مرتبطة

كلما اقتربنا من الجينات ، زاد احتمال ورثتها معًا. عندما يحدث هذا ، تكون الجينات "مقيدة" وتنتقل إلى الجيل التالي ككتلة واحدة.

هناك طريقة لتقدير القرب في الجينات في وحدات السنتيمورجان ، اختصار cM. تستخدم هذه الوحدة في إنشاء خرائط الوراثة وتعادل 1 ٪ تردد إعادة التركيب ؛ يتوافق مع ما يقرب من مليون زوج قاعدة في الحمض النووي.

الحد الأقصى لتكرار إعادة التركيب - أي في الكروموسومات المنفصلة - يحدث أكثر من 50 ٪ ، وهذا السيناريو "غير مرتبط".

لاحظ أنه عندما يتم ربط جينين ، فإنها لا تمتثل لقانون نقل الشخصيات التي اقترحها مندل ، لأن هذه القوانين كانت تستند إلى شخصيات كانت موجودة في كروموسومات منفصلة.

مراجع

1. كامبل ، ن. أ. (2001). علم الأحياء: المفاهيم والعلاقات. بيرسون التعليم.
2. Crow، E. W.، & Crow، J. F. (2002). منذ 100 عام: والتر ساتون ونظرية الوراثة كروموسوم. علم الوراثة, 160(1) ، 1-4.
3. جينكينز ، ج. ب. (1986). علم الوراثة. أنا عكس.
4. لاكادينا ، جيه آر (1996). علم الوراثة الخلوية. التحرير الافتتاحي.
5. Saddler، T. W.، & Langman، J. (2005). علم الأجنة الطبية مع التوجه السريري.
6. واتسون ، ج. دي (2006). البيولوجيا الجزيئية للجين. Ed. Panamericana Medical.