- التاريخ
- ساهم بها والتر ساتون
- مساهمة توماس هانت مورغان
- مبادئ نظرية الكروموسوم في الوراثة
- الجينات الموجودة على الكروموسومات
- تتبادل الكروموسومات المعلومات
- هناك جينات مرتبطة
- المراجع
و نظرية الكروموسومات أو الكروموسومات نظرية الميراث واحدة من تلك التي وضعت في طريق علماء الأحياء في محاولة لتفسير انتقال النمط الظاهري والتركيب الوراثي من الآباء إلى أبنائهم.
تهدف هذه النظرية إلى دمج ملاحظات بيولوجيا الخلية مع المبادئ الوراثية التي اقترحها جريجور مندل ، وخلص إلى أن الجينات موجودة في الكروموسومات وأنها موزعة بشكل مستقل في الانقسام الاختزالي.
يمكن تلخيص نظرية الكروموسوم على النحو التالي: يتواجد الموقع المادي للجينات على الكروموسومات ويتم ترتيبها بطريقة خطية. بالإضافة إلى ذلك ، هناك ظاهرة تبادل المواد الجينية بين أزواج الكروموسومات ، والمعروفة باسم إعادة التركيب ، والتي تعتمد على القرب من الجينات.
التاريخ
في الوقت الذي أعلن فيه مندل قوانينه ، لم يكن هناك دليل على آلية توزيع الكروموسومات في عمليات الانقسام الاختزالي والانقسام الفتيلي.
ومع ذلك ، اشتبه مندل في وجود "عوامل" أو "جسيمات" معينة تم توزيعها في الدورات الجنسية للكائنات الحية ، ولكن لم يكن لديها معرفة بالهوية الحقيقية لهذه الكيانات (من المعروف الآن أنها جينات).
بسبب هذه الثغرات النظرية ، لم يتم تقدير عمل مندل من قبل المجتمع العلمي في ذلك الوقت.
ساهم بها والتر ساتون
في عام 1903 أكد عالم الأحياء الأمريكي والتر ساتون على أهمية زوج من الكروموسومات ذات التشكل المورفولوجي المماثل. أثناء الانقسام الاختزالي ، يفصل هذا الزوج المتماثل ويتلقى كل مشيج كروموسوم واحد.
في الواقع ، كان ساتون أول شخص لاحظ أن الكروموسومات تخضع لقوانين مندل ، ويعتبر هذا الادعاء أول حجة صالحة لدعم نظرية الكروموسومات في الوراثة.
تألف تصميم ساتون التجريبي من دراسة الكروموسومات في تكوين الحيوانات المنوية للجندب Brachystola magna ، 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 أن تتكامل مع وجود الكروموسومات ، وبالتالي بافتراض أن الجينات جزء منها.
مساهمة توماس هانت مورغان
في عام 1909 ، تمكن مورغان من إقامة علاقة واضحة بين الجين والكروموسوم. تم تحقيق ذلك بفضل تجاربه مع ذبابة الفاكهة ، والتي أظهرت أن الجين المسؤول عن العيون البيضاء كان موجودًا على كروموسوم X لهذا النوع.
في بحثها ، وجدت مورجان أن ذبابة الفاكهة تمتلك أربعة أزواج من الكروموسومات ، ثلاثة منها كانت متماثلة أو صبغية جسمية والزوج المتبقي كان جنسيًا. حصل هذا الاكتشاف على جائزة نوبل في علم وظائف الأعضاء أو الطب.
كما هو الحال في الثدييات ، تمتلك الإناث كروموسومين متطابقين ، يرمزان إلى XX ، بينما الذكور هم XY.
قدم مورغان أيضًا ملاحظة مهمة أخرى: في عدد كبير من الحالات ، ورثت جينات معينة معًا ؛ أسمي هذه الظاهرة جينات مرتبطة. ومع ذلك ، في بعض المناسبات كان من الممكن "قطع" هذا الارتباط ، وذلك بفضل إعادة التركيب الجيني.
أخيرًا ، لاحظ مورغان أن الجينات تم ترتيبها بطريقة خطية على طول الكروموسوم ، وكان كل منها يقع في منطقة مادية: الموضع (الجمع هو loci).
حققت استنتاجات مورجان قبولًا كاملاً لنظرية الكروموسومات في الوراثة ، واستكملت وأكدت ملاحظات زملائه.
مبادئ نظرية الكروموسوم في الوراثة
سمحت الأدلة التي قدمها هؤلاء الباحثون بإعلان مبادئ نظرية الكروموسومات في الوراثة:
الجينات الموجودة على الكروموسومات
توجد الجينات على الكروموسومات ويتم ترتيبها 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 نسخ شبه محافظة تصادق على الهوية الجزيئية للكروماتيدات الشقيقة.
بالإضافة إلى ذلك ، تتمتع الكروموسومات بخصوصية نقل المعلومات الجينية بنفس الطريقة التي تتنبأ بها قوانين مندل.
افترض ساتون أن الجينات المرتبطة بلون البذور - الأخضر والأصفر - تم حملها على زوج معين من الكروموسومات ، في حين أن الجينات المرتبطة بالملمس - ناعمة وخشنة - تم حملها على زوج مختلف.
للكروموسومات مواقع محددة تسمى loci ، حيث توجد الجينات. وبالمثل ، فإن الكروموسومات هي التي يتم توزيعها بشكل مستقل.
باتباع هذه الفكرة ، يسهل تفسير النسب 9: 3: 3: 1 التي وجدها مندل ، حيث أصبحت الجسيمات الفيزيائية للوراثة معروفة الآن.
تتبادل الكروموسومات المعلومات
في الأنواع ثنائية الصبغيات ، تسمح عملية الانقسام الاختزالي بعدد الكروموسومات التي ستحتويها الأمشاج إلى النصف. بهذه الطريقة ، عندما يحدث الإخصاب ، تتم استعادة الحالة ثنائية الصبغية 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 إعادة التركيب الجيني وتحدث في عمليات الانقسام الاختزالي. يعتمد تكرار حدوث إعادة التركيب على مدى تباعد الجينات على الكروموسومات.
هناك جينات مرتبطة
كلما اقتربت الجينات ، زادت احتمالية توريثها معًا. عندما يحدث هذا ، فإن الجينات "مرتبطة" وتنتقل إلى الجيل التالي كوحدة بناء واحدة.
هناك طريقة لتقدير القرب في الجينات في وحدات السنتيمورجان المختصرة سم. تُستخدم هذه الوحدة في بناء خرائط الارتباط الجيني وتعادل 1٪ تردد إعادة التركيب ؛ إنه يتوافق مع ما يقرب من مليون زوج أساسي في الحمض النووي.
الحد الأقصى لتكرار إعادة التركيب - أي في كروموسومات منفصلة - يحدث عند أكثر من 50٪ ، وهذا السيناريو هو سيناريو "عدم الربط".
لاحظ أنه عندما يرتبط جينان ، فإنهما لا يتوافقان مع قانون انتقال الشخصيات الذي اقترحه مندل ، لأن هذه القوانين كانت تستند إلى شخصيات كانت موجودة في كروموسومات منفصلة.
المراجع
- كامبل ، NA (2001). علم الأحياء: المفاهيم والعلاقات. تعليم بيرسون.
- Crow، EW، & Crow، JF (2002). قبل 100 عام: والتر ساتون ونظرية الكروموسوم في الوراثة. علم الوراثة ، 160 (1) ، 1-4.
- جينكينز ، جي بي (1986). علم الوراثة. أنا عكس.
- لاكادينا ، جي آر (1996). علم الوراثة الخلوية. كومبلوتنس التحرير.
- سادلر ، تي دبليو ، ولانجمان ، ج. (2005). علم الأجنة الطبي الموجه طبيا.
- واتسون ، دينار (2006). البيولوجيا الجزيئية للجين. عموم أمريكا الطبية Ed.