¿Por qué los niños se parecen a sus padres? ¿Por qué ciertas enfermedades son comunes en algunas familias, como el d altonismo, la polidactilia, la hiperlaxitud articular, la fibrosis quística? ¿Por qué hay una serie de enfermedades que solo sufren las mujeres y otras, solo los hombres? Hoy todos sabemos que las respuestas a estas preguntas hay que buscarlas en la herencia, es decir, en los cromosomas que un hijo recibe de cada padre. Y la ciencia moderna le debe este conocimiento a Thomas Hunt Morgan, un genetista estadounidense. Describió el proceso de transmisión de información genética y desarrolló, junto con sus colegas, la teoría cromosómica de la herencia (a menudo llamada teoría cromosómica de Morgan), que se convirtió en la piedra angular de la genética moderna.
Historial de descubrimientos
Sería un error decir que Thomas Morgan fue el primero que se interesó en la transferencia de información genética. Los primeros investigadores que intentaron comprender el papel de los cromosomas.en herencia, se pueden considerar las obras de Chistyakov, Beneden, Rabl en los años 70-80 del siglo XIX.
Entonces no había microscopios lo suficientemente potentes para ver las estructuras cromosómicas. Y el término "cromosoma" en sí tampoco existía entonces. Fue introducido por el científico alemán Heinrich Waldeyr en 1888.
El biólogo alemán Theodor Boveri, como resultado de sus experimentos, demostró que para el desarrollo normal de un organismo, éste necesita un número normal de cromosomas para su especie, y su exceso o f alta conduce a severas malformaciones. Con el tiempo, su teoría fue brillantemente confirmada. Podemos decir que la teoría cromosómica de T. Morgan tuvo su punto de partida precisamente gracias a la investigación de Boveri.
Iniciar investigación
Thomas Morgan logró generalizar el conocimiento existente sobre la teoría de la herencia, complementarlo y desarrollarlo. Como objeto de sus experimentos, eligió la mosca de la fruta, y no por accidente. Era un objeto ideal para la investigación sobre la transmisión de información genética: solo cuatro cromosomas, fertilidad, corta esperanza de vida. Morgan comenzó a realizar investigaciones utilizando líneas limpias de moscas. Pronto descubrió que en las células germinales hay un solo conjunto de cromosomas, es decir, 2 en lugar de 4. Fue Morgan quien designó el cromosoma sexual femenino como X y el masculino como Y.
Herencia ligada al sexo
La teoría cromosómica de Morgan mostró que existen ciertos rasgos ligados al sexo. La mosca con la que el científico realizó sus experimentos normalmente tiene los ojos rojos, pero a raíz de una mutación de este gen en la poblaciónAparecieron individuos de ojos blancos, y entre ellos había muchos más machos. El gen responsable del color de los ojos de la mosca se localiza en el cromosoma X, no en el cromosoma Y. Es decir, cuando se cruza una hembra, en un cromosoma X del que hay un gen mutado, y un macho de ojos blancos, la probabilidad de tener este rasgo en la descendencia estará asociada al sexo. La forma más fácil de mostrar esto es en el diagrama:
- P: XX' x X'Y;
- F1: XX', XY, X'X', X'Y.
X - el cromosoma sexual de una mujer o un hombre sin el gen de los ojos blancos; Cromosoma X' con el gen de los ojos blancos.
Descifrar los resultados del cruce:
- ХХ' - mujer de ojos rojos, portadora del gen de los ojos viejos. Debido a la presencia del segundo cromosoma X, este gen mutado se "superpone" al sano y el rasgo no aparece en el fenotipo.
- X'Y es un hombre de ojos blancos que recibió un cromosoma X con un gen mutado de su madre. Debido a la presencia de un solo cromosoma X, no hay nada que cubra el rasgo mutante y aparece en el fenotipo.
- X'X' es una mujer de ojos blancos que heredó un cromosoma con un gen mutante de su madre y su padre. En una mujer, solo si ambos cromosomas X llevan el gen de los ojos blancos, aparecerá en el fenotipo.
La teoría cromosómica de la herencia de Thomas Morgan explicó el mecanismo de herencia de muchas enfermedades genéticas. Dado que hay muchos más genes en el cromosoma X que en el cromosoma Y, está claro que es responsable de la mayoría de las características de un organismo. El cromosoma X se transmite de la madre a los hijos e hijas, junto con los genes responsables de las propiedades del cuerpo, los signos externos y las enfermedades. A lo largo decon ligado a X, hay herencia ligada a Y. Pero solo los hombres tienen un cromosoma Y, por lo que si se produce alguna mutación en él, solo se puede transmitir a un descendiente masculino.
La teoría cromosómica de la herencia de Morgan ayudó a comprender los patrones de transmisión de enfermedades genéticas, pero aún no se han resuelto las dificultades asociadas con su tratamiento.
Cruzando
Durante la investigación realizada por Alfred Sturtevant, alumno de Thomas Morgan, se descubrió el fenómeno del entrecruzamiento. Como mostraron otros experimentos, gracias al entrecruzamiento, aparecen nuevas combinaciones de genes. Es él quien viola el proceso de herencia vinculada.
Por lo tanto, la teoría cromosómica de T. Morgan recibió otra posición importante: el entrecruzamiento se produce entre cromosomas homólogos y su frecuencia está determinada por la distancia entre los genes.
Conceptos básicos
Para sistematizar los resultados de los experimentos del científico, presentamos las principales disposiciones de la teoría cromosómica de Morgan:
- Los signos de un organismo dependen de los genes que están incrustados en los cromosomas.
- Los genes en el mismo cromosoma se transmiten vinculados a la descendencia. La fuerza de dicho vínculo es mayor cuanto menor es la distancia entre los genes.
- El entrecruzamiento ocurre en los cromosomas homólogos.
- Conociendo la frecuencia de cruce de un determinado cromosoma, podemos calcular la distancia entre genes.
La segunda posición de la teoría cromosómica de Morgan también esse llama regla de Morgan.
Reconocimiento
Los resultados de la investigación se recibieron de manera brillante. La teoría cromosómica de Morgan fue un gran avance en la biología del siglo XX. En 1933, por el descubrimiento del papel de los cromosomas en la herencia, el científico recibió el Premio Nobel.
Unos años después, Thomas Morgan recibió la Medalla Copley por su excelencia en genética.
Ahora la teoría cromosómica de la herencia de Morgan se está estudiando en las escuelas. Muchos artículos y libros están dedicados a ella.
Ejemplos de herencia ligada al sexo
La teoría cromosómica de Morgan demostró que las propiedades de un organismo están determinadas por sus genes. Los resultados fundamentales obtenidos por Thomas Morgan respondieron a la pregunta de la transmisión de enfermedades como la hemofilia, el síndrome de Lowe, el d altonismo, la enfermedad de Brutton.
Resultó que los genes de todas estas enfermedades se encuentran en el cromosoma X, y en las mujeres estas enfermedades aparecen con mucha menos frecuencia, ya que un cromosoma sano puede superponerse al cromosoma con el gen de la enfermedad. Las mujeres, sin saberlo, pueden ser portadoras de enfermedades genéticas, que luego se manifiestan en los niños.
En los hombres, las enfermedades ligadas al cromosoma X o rasgos fenotípicos aparecen porque no hay un cromosoma X sano.
La teoría cromosómica de la herencia de T. Morgan se utiliza en el análisis de antecedentes familiares de enfermedades genéticas.
