La théorie chromosomique de Sutton et Morgan

Le théorie chromosomique de Sutton et Morgan Il vise à intégrer les observations de la biologie cellulaire aux principes héréditaires proposés par Gregor Mendel, en concluant que les gènes se trouvent dans les chromosomes et que ceux-ci sont distribués indépendamment dans la méiose.

Cette théorie a commencé à se former entre 1902 et 1905 par les idées indépendantes de Walter Sutton, de Thomas Hunt Morgan, de Theodor Boveri et d'autres chercheurs de l'époque. Il a fallu plus de deux décennies pour être en mesure de construire une idée mature de cette théorie.

La théorie chromosomique peut être résumée comme suit: l'emplacement physique des gènes réside dans les chromosomes et ceux-ci sont disposés de manière linéaire. En outre, il existe un phénomène d'échange de matériel génétique entre des paires de chromosomes, appelé recombinaison, qui dépend de la proximité des gènes.

Index

• 1 histoire
  • 1.1 Contribution de Walter Sutton
  • 1.2 Contribution de Thomas Hunt Morgan
• 2 principes de la théorie
  • 2.1 Gènes situés dans les chromosomes
  • 2.2 Informations sur l'échange de chromosomes
  • 2.3 Il existe des gènes liés
• 3 références

Histoire

Au moment où Mendel a énoncé ses lois, il n'existait aucune preuve du mécanisme de distribution des chromosomes dans les processus de la méiose et de la mitose.

Cependant, Mendel soupçonnait l'existence de certains "facteurs" ou "particules" qui étaient distribués dans les cycles sexuels des organismes, mais il n'avait aucune connaissance de la véritable identité de ces entités (on sait maintenant qu'il s'agit de gènes).

En raison de ces lacunes théoriques, les travaux de Mendel n’ont pas été appréciés par la communauté scientifique de l’époque.

Contribution de Walter Sutton

En 1903, le biologiste américain Walter Sutton a souligné l’importance d’une paire de chromosomes de morphologie similaire. Au cours de la méiose, cette paire homologue est séparée et chaque gamète reçoit un chromosome unique.

En fait, Sutton a été la première personne à remarquer que les chromosomes obéissent aux lois de Mendel et cette affirmation est considérée comme le premier argument valable pour soutenir la théorie chromosomique de l'hérédité.

Le plan expérimental de Sutton a consisté à étudier les chromosomes dans la spermatogenèse de la sauterelle Brachystola magna, démontrant comment ces structures se séparent dans la méiose. De plus, il a pu déterminer que les chromosomes étaient regroupés par paires.

En gardant ce principe à l'esprit, Sutton a proposé d'intégrer les résultats de Mendel à l'existence de chromosomes, en supposant que les gènes en font partie.

Contribution de Thomas Hunt Morgan

En 1909, Morgan réussit à établir une relation claire entre un gène et un chromosome. C'est ce qu'il a réalisé grâce à ses expériences avec Drosophile, démontrant que le gène responsable des yeux blancs était situé sur le chromosome X de cette espèce.

Dans sa recherche, Morgan a découvert que la mouche des fruits possédait quatre paires de chromosomes, dont trois étaient des chromosomes homologues ou autosomiques et que la paire restante était sexuelle. Cette découverte a reçu le prix Nobel de physiologie ou de médecine.

Comme chez les mammifères, les femelles ont deux chromosomes identiques, notés XX, tandis que les mâles sont XY.

Morgan a également fait une autre observation cruciale: dans un nombre significatif de cas, certains gènes ont été hérités ensemble; J'appelle ce phénomène des gènes liés. Cependant, dans certains cas, il était possible de "casser" ce lien grâce à la recombinaison génétique.

Enfin, Morgan a remarqué que les gènes étaient disposés linéairement le long du chromosome, chacun étant situé dans une région physique: le locus (le pluriel est loci).

Les conclusions de Morgan ont permis d'accepter pleinement la théorie de l'héritage chromosomique, complétant et corroborant les observations de ses collègues.

Principes de la théorie

Les preuves présentées par ces chercheurs ont permis d'énoncer les principes de la théorie chromosomique de l'hérédité:

Gènes situés dans les chromosomes

Les gènes se trouvent dans les chromosomes et sont organisés de manière linéaire. Pour corroborer ce principe, il existe des preuves directes et des preuves indirectes.

En tant que preuve indirecte, nous devons considérer les chromosomes comme les véhicules des gènes. Les chromosomes sont capables de transmettre des informations grâce à un processus de réplication semi-conservateur qui certifie l'identité moléculaire des chromatides sœurs.

En outre, les chromosomes ont la particularité de transmettre des informations génétiques de la même manière que le prévoient les lois de Mendel.

Sutton a postulé que les gènes associés à la couleur des graines - vert et jaune - étaient transportés dans une paire particulière de chromosomes, tandis que les gènes liés à la texture - lisse et rugueuse - étaient transportés dans une paire différente.

Les chromosomes ont des positions spécifiques appelées loci, où sont les gènes. De même, ce sont les chromosomes qui sont distribués indépendamment.

Suivant cette idée, les proportions 9: 3: 3: 1 trouvées par Mendel sont faciles à expliquer, car maintenant les particules physiques de l'héritage étaient connues.

Informations sur l'échange de chromosomes

Chez les espèces diploïdes, le processus de la méiose permet de réduire de moitié le nombre de chromosomes que les gamètes auront. De cette façon, lorsque la fécondation se produit, la condition diploïde du nouvel individu est restaurée.

S'il n'y avait pas de processus de méiose, le nombre de chromosomes doublerait au fur et à mesure que les générations avanceraient.

Les chromosomes peuvent échanger des régions les uns avec les autres; Ce phénomène est connu sous le nom de recombinaison génétique et se produit dans les processus de la méiose. La fréquence à laquelle la recombinaison se produit dépend de la distance à laquelle se trouvent les gènes situés sur les chromosomes.

Il existe des gènes liés

Plus les gènes sont proches, plus ils sont susceptibles de les hériter ensemble. Lorsque cela se produit, les gènes sont "liés" et passent à la génération suivante en un seul bloc.

Il existe un moyen de quantifier la proximité des gènes en unités de centimorgan, en abrégé cM. Cette unité est utilisée dans la construction de cartes de liaison génétique et équivaut à une fréquence de recombinaison de 1%; correspond à environ un million de paires de bases dans l'ADN.

La fréquence maximale de recombinaison, c'est-à-dire dans des chromosomes séparés, est supérieure à 50%, et ce scénario est "non lié".

Notez que lorsque deux gènes sont liés, ils ne sont pas conformes à la loi de transmission des caractères proposée par Mendel, puisque ces lois étaient basées sur des caractères situés sur des chromosomes séparés.

Références

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2. Crow, E. W. et Crow, F. F. (2002). Il y a 100 ans: Walter Sutton et la théorie chromosomique de l'hérédité. Génétique, 160(1), 1-4.
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5. Saddler, T.W. et Langman, J. (2005). Embryologie médicale avec orientation clinique.
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