Teoria dos Cromossomos Sutton e Morgan

A teoria cromossômica de Sutton e Morgan visa integrar as observações da biologia celular com os princípios hereditários propostos por Gregor Mendel, concluindo que os genes são encontrados nos cromossomos e que estes são distribuídos independentemente na meiose .

Essa teoria começou a ser formada entre 1902 e 1905 pelas idéias independentes de Walter Sutton, Thomas Hunt Morgan, Theodor Boveri e outros pesquisadores da época. Levou mais de duas décadas para construir uma idéia madura dessa teoria.

Teoria dos Cromossomos Sutton e Morgan 1

A teoria cromossômica pode ser resumida da seguinte forma: a localização física dos genes reside nos cromossomos e estes são organizados de maneira linear. Além disso, existe um fenômeno de troca de material genético entre pares de cromossomos, conhecido como recombinação, que depende da proximidade dos genes.

História

Na época em que Mendel enunciou suas leis, não havia evidências sobre o mecanismo de distribuição dos cromossomos nos processos de meiose e mitose.

No entanto, Mendel suspeitava da existência de certos “fatores” ou “partículas” distribuídos nos ciclos sexuais dos organismos, mas ele não tinha conhecimento da verdadeira identidade dessas entidades (agora se sabe que os genes são).

Por essas lacunas teóricas, os trabalhos de Mendel não foram apreciados pela comunidade científica da época.

Walter Sutton contribuição

Em 1903, o biólogo americano Walter Sutton enfatizou a importância de um par de cromossomos de morfologia semelhante. Durante a meiose, esse par homólogo se separa e cada gameta recebe um único cromossomo.

De fato, Sutton foi a primeira pessoa a notar que os cromossomos obedecem às leis de Mendel e essa afirmação é considerada o primeiro argumento válido para apoiar a teoria cromossômica da herança.

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O projeto experimental de Sutton consistiu em estudar os cromossomos na espermatogênese do gafanhoto de Brachystola magna , demonstrando como essas estruturas secretam na meiose. Além disso, ele conseguiu determinar que os cromossomos estavam agrupados em pares.

Com esse princípio em mente, Sutton propôs que os resultados de Mendel pudessem ser integrados à existência de cromossomos, assumindo que os genes fazem parte deles.

Contribuição de Thomas Hunt Morgan

Em 1909, Morgan conseguiu estabelecer uma relação clara entre um gene e um cromossomo. Isso foi alcançado graças a seus experimentos com Drosophila , demonstrando que o gene responsável pelos olhos brancos estava localizado no cromossomo X dessa espécie.

Em sua investigação, Morgan descobriu que a mosca da fruta tinha quatro pares de cromossomos, dos quais três eram cromossomos homólogos ou autossômicos e o par restante era sexual. Esta descoberta recebeu o Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina.

Como nos mamíferos, as fêmeas têm dois cromossomos iguais, denotados como XX, enquanto os machos são XY.

Morgan também fez outra observação crucial: em um número significativo de casos, certos genes foram herdados juntos; Eu chamo esse fenômeno de genes ligados. No entanto, em algumas ocasiões foi possível “quebrar” essa ligação, graças à recombinação genética.

Finalmente, Morgan observou que os genes estavam dispostos linearmente ao longo do cromossomo, e cada um estava localizado em uma região física: o locus (o plural é loci ).

As conclusões de Morgan alcançaram plena aceitação da teoria cromossômica da herança, completando e corroborando as observações de seus colegas.

Princípios da teoria

As evidências apresentadas por esses pesquisadores permitiram afirmar os princípios da teoria cromossômica da herança:

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Genes localizados nos cromossomos

Os genes são encontrados nos cromossomos e são organizados de forma linear. Para corroborar esse princípio, existem evidências diretas e indiretas.

Como evidência indireta, temos que considerar os cromossomos como veículos dos genes. Os cromossomos são capazes de transmitir informações através de um processo de replicação semi-conservadora que certifica a identidade molecular das cromátides irmãs.

Além disso, os cromossomos têm a peculiaridade de transmitir informações genéticas da mesma maneira que as leis de Mendel prevêem.

Sutton postulou que os genes associados à cor das sementes – verde e amarelo – eram transportados em um par específico de cromossomos, enquanto os genes relacionados à textura – lisos e ásperos – eram transportados em um par diferente.

Os cromossomos têm posições específicas chamadas loci , onde os genes são encontrados. Da mesma forma, são os cromossomos que são distribuídos independentemente.

Seguindo essa idéia, as relações 9: 3: 3: 1 encontradas por Mendel são fáceis de explicar, já que agora as partículas físicas da herança eram conhecidas.

Cromossomos trocam informações

Nas espécies diplóides, o processo de meiose permite reduzir pela metade o número de cromossomos que os gametas terão. Assim, quando ocorre a fertilização, a condição diplóide do novo indivíduo é restaurada.

Se não houvesse processos de meiose, o número de cromossomos dobraria à medida que as gerações progredissem.

Os cromossomos são capazes de trocar regiões entre si; Esse fenômeno é conhecido como recombinação genética e ocorre nos processos de meiose. A frequência com que a recombinação ocorre depende da distância em que os genes localizados nos cromossomos estão.

Existem genes ligados

Quanto mais próximos os genes, maior a probabilidade de eles serem herdados juntos. Quando isso ocorre, os genes são “ligados” e passam para a próxima geração como um único bloco.

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Existe uma maneira de quantificar a proximidade de genes em unidades centimorganistas, abreviado cM. Esta unidade é usada na construção de mapas de ligação genética e é equivalente a 1% de frequência de recombinação; corresponde a aproximadamente um milhão de pares de bases no DNA.

A frequência máxima de recombinação – ou seja, em cromossomos separados – ocorre em mais de 50% e esse cenário é “não vinculativo”.

Observe que quando dois genes são vinculados, eles não cumprem a lei de transmissão de caracteres proposta por Mendel, uma vez que essas leis eram baseadas em caracteres localizados em cromossomos separados.

Referências

  1. Campbell, NA (2001). Biologia: Conceitos e relações . Pearson Education.
  2. Crow, EW, & Crow, JF (2002). 100 anos atrás: Walter Sutton e a teoria da hereditariedade cromossômica. Genetics , 160 (1), 1-4.
  3. Jenkins, JB (1986). Genetics Eu inverti
  4. Lacadena, JR (1996). Citogenética . Publicação Complutense.
  5. Saddler, TW; Langman, J. (2005). Embriologia Médica com orientação clínica.
  6. Watson, JD (2006). Biologia molecular do gene . Pan-American Medical Ed.

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