O que é a teoria cromossômica da herança? (Sutton e Morgan) - Ciência - 2023

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o teoria cromossômica A teoria cromossômica da herança é uma daquelas que foi desenvolvida à maneira dos biólogos para tentar explicar a transmissão do fenótipo e do genótipo dos pais para seus filhos.

Essa teoria 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 se distribuem de forma independente na meiose.

A teoria dos cromossomos pode ser resumida da seguinte maneira: a localização física dos genes reside nos cromossomos e estes são organizados de forma 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" que se distribuíam nos ciclos sexuais dos organismos, mas não tinha conhecimento da verdadeira identidade dessas entidades (agora se sabe que são genes).

Devido a essas lacunas teóricas, o trabalho de Mendel não foi apreciado pela comunidade científica da época.

Contribuição de Walter Sutton

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.

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

O projeto experimental de Sutton consistia em estudar os cromossomos na espermatogênese do gafanhoto. Brachystola magna, demonstrando como essas estruturas segregam 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 podem 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. Ele conseguiu isso graças aos seus experimentos com Drosófila, mostrando que o gene responsável pelos olhos brancos estava localizado no cromossomo X dessa espécie.

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

Como nos mamíferos, as fêmeas têm dois cromossomos idênticos, 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. Porém, em algumas ocasiões foi possível "quebrar" esse vínculo, graças à recombinação genética.

Finalmente, Morgan observou que os genes foram arranjados de forma linear ao longo do cromossomo, cada um localizado em uma região física: o locus (o plural é loci).

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

Princípios da teoria cromossômica da herança

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

Genes localizados em cromossomos

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

Como evidência indireta, temos que considerar os cromossomos como veículos de genes. Os cromossomos são capazes de transmitir informações por meio de um processo de replicação semiconservador que certifica a identidade molecular das cromátides irmãs.

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

Sutton postulou que os genes associados à cor da semente - verde e amarelo - eram carregados em um par específico de cromossomos, enquanto os genes relacionados à textura - lisa e áspera - eram carregados em um par diferente.

Os cromossomos têm posições específicas chamadas loci, onde os genes estão localizados. Da mesma forma, são os cromossomos que são distribuídos de forma independente.

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

Cromossomos trocam informações

Em espécies diplóides, o processo de meiose permite o número de cromossomos que os gametas terão pela metade. Desse modo, quando ocorre a fecundação, a condição diplóide do novo indivíduo é restaurada.

Se não houvesse processos de meiose, o número de cromossomos dobraria com o avanço das gerações.

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 ocorre a recombinação depende de quão distantes os genes estão localizados nos cromossomos.

Existem genes ligados

Quanto mais próximos os genes, maior a probabilidade de serem herdados juntos. Quando isso acontece, os genes são "ligados" e passados para a próxima geração como um único bloco de construção.

Existe uma maneira de quantificar a proximidade em genes em unidades de centimorgan, abreviado cM. Esta unidade é usada na construção de mapas de ligação genética e equivale 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 de “sem ligação”.

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

Referências

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