A Teoria Cromossômica de Sutton e Morgan
A teoria cromossômica de Sutton e Morgan pretende 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. Demorou mais de duas décadas para ser capaz de construir uma ideia madura dessa teoria.
A teoria cromossômica pode ser resumida da seguinte forma: 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 enunciava suas leis, não havia evidências sobre o mecanismo de distribuição dos cromossomos nos processos de meiose e mitose.
No entanto, Mendel suspeitou da existência de certos "fatores" ou "partículas" que foram distribuídos nos ciclos sexuais dos organismos, mas não tinham conhecimento da verdadeira identidade dessas entidades (hoje conhecidas como genes).
Devido a essas lacunas teóricas, os trabalhos de Mendel não foram apreciados pela comunidade científica da época.
Contribuído por Walter Sutton
No ano de 1903, o biólogo norte-americano Walter Sutton enfatizou a importância de um par de cromossomos de morfologia similar. Durante a meiose, este par homólogo é separado e cada gameta recebe um único cromossomo.
Na verdade, Sutton foi a primeira pessoa a perceber 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 delineamento experimental de Sutton consistiu no estudo dos cromossomos na espermatogênese do gafanhoto Brachystola magna, demonstrando como essas estruturas segregam na meiose. Além disso, ele foi capaz de determinar que os cromossomos foram agrupados em pares.
Com este princípio em mente, Sutton propôs que os resultados de Mendel podem ser integrados com a existência de cromossomos, assumindo que os genes são parte destes.
Contribuído por Thomas Hunt Morgan
No ano de 1909, Morgan conseguiu estabelecer uma relação clara entre um gene e um cromossomo. Isto foi conseguido graças às suas experiências com a Drosophila, demonstrando que o gene responsável pelos olhos brancos estava localizado no cromossoma X desta 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 agraciado 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. No entanto, em algumas ocasiões, foi possível "quebrar" essa ligação, graças à recombinação genética.
Finalmente, Morgan notou 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 total aceitação da teoria da herança cromossômica, completando e corroborando as observações de seus colegas.
Princípios da teoria
As evidências apresentadas por esses pesquisadores permitiram enunciar os princípios da teoria cromossômica da herança:
Genes localizados nos cromossomos
Os genes são encontrados nos cromossomos e são organizados de forma linear. Para corroborar esse princípio, há evidências diretas e evidências indiretas.
Como evidência indireta, temos que considerar os cromossomos como os veículos dos genes. Os cromossomos são capazes de transmitir informações por meio de um processo de replicação semiconservativa 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 que estão associados à cor das sementes - verde e amarelo - foram transportados em um par particular de cromossomos, enquanto os genes relacionados à textura - lisos e rugosos - foram transportados 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 independentemente.
Seguindo esta ideia, as proporções 9: 3: 3: 1 encontradas por Mendel são fáceis de explicar, uma vez que agora as partículas físicas da herança eram conhecidas.
Os cromossomas trocam informações
Na espécie diploide, o processo de meiose permite reduzir pela metade o número de cromossomos que os gametas terão. Dessa forma, quando ocorre a fertilização, a condição diploide do novo indivíduo é restaurada.
Se não houvesse processos de meiose, o número de cromossomos dobraria à medida que as gerações avançassem.
Os cromossomos são capazes de trocar regiões entre si; Esse fenômeno é conhecido como recombinação genética e ocorre nos processos de meiose. A freqüência em que ocorre a recombinação depende da distância em que os genes localizados nos cromossomos estão localizados.
Existem genes ligados
Quanto mais próximos os genes estiverem, maior a probabilidade de herdá-los juntos. Quando isso acontece, os genes são "ligados" e passam para a próxima geração como um único bloco.
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 é equivalente a 1% de frequência de recombinação; corresponde a aproximadamente um milhão de pares de bases no DNA.
A frequência máxima de recombinação - isto é, em cromossomos separados - ocorre mais de 50%, e esse cenário é "não vinculado".
Note que quando dois genes estão ligados, eles não cumprem a lei de transmissão dos caracteres proposta por Mendel, uma vez que essas leis eram baseadas em caracteres que estavam localizados em cromossomos separados.
