Blog Post

O svete vedeckou optikou.
HomeClankyČlovek, správanie, evolúciaMorgan, muchy a dôkaz dedičnosti

Morgan, muchy a dôkaz dedičnosti

Z broskyne, ktorá ostala načatá na drese, sa za noc aj pol dňa stal festivalový tábor octomiliek. To sú tie malé ležérne ospalé muchy, ktoré sa rozptýlia po celej kuchyni a lefačka si s nimi nevie poradiť. Zlikvidujete jedno hejno a zrazu je ich dva krát toľko, niekedy sa pristihnem pri uvažovaní, že vznikajú „samoplodením“ z ničoho. Lenže tieto mušky, rodu Drosophila – milovníčka rosy, našli svoje uplatnenie v biologických labákoch. Nie je to rosa čo ich láka kempovať na ovocí, sú to kvasinky, ktoré sa na rozkladajúcom ovocí nachádzajú, stačí pohár a kúsok ovocia a môžeme založiť veľkochov.

Keď sa jedného dňa profesor Kolumbijskej univerzity Thomas Hunt Morgan rozhodol, že sa pozrie na zub Darwinovskej teórii a dá príučku Mendelovi, určite by ho nenapadlo, že aj vďaka ovocnej muške získa v roku 1933 Nobelovú cenu. Morgana neuspokojovala Darwinova teória a výhrady mal aj voči Mendelovej. Darwinova nesedela, lebo v tej dobe nedokázala uspokojivo vysvetliť proces prenosu zdedených znakov z generácie na generáciu, Mendelova zase visela na hypotetickej teórii nejakých „faktorov“ prenášaných z rodičov na potomkov. Tieto „faktory“ však neboli potvrdené, ani vysvetlené.

Boxerský zápas dominancie

Dominancia v genetike znamená vzťah dvoch foriem toho istého génu, v tomto prípade červenej a bielej farby očí. Zjednodušene, ak existuje jeden gén v dvoch formách Č a B, potom môžu spojením vzniknúť tri formy: ČČ, BB, ČB.

ČČ – bude muška s červenými očami bb – bude muška s bielymi očami
Čb – je problém, pretože máme dve rôzne formy (alely). Lenže v tomto prípade boxujú rôzne dominantné alely: biela alela je slabšia a prehrá, čiže výsledkom je Červenooká muška.

Pre lepšie pochopenie sa recesívne (slabé) alely píšu malými písmenami, voči dominantným, ktoré sú veľkými písmenami.

 

Ako je zvykom vedcov a ľudí s kriticky mysliacim mozgom, chcel sa na veci pozrieť sám a zistiť, čo je v týchto teóriách pravda a čo nie. Dopomohla mu k tomu práve ovocná muška. Vzhľadom k tomu, že je malá, rýchlo a početne sa množí, je dobrým experimentálnym subjektom v genetickom výskume. Okrem toho mal Morgan obrovské šťastie, že zrovna táto háveď má len 4 páry chromozómov – čo sa dobre ráta a výskum pekne uľahčuje.

Pre výskum spojený s teóriou evolúcie je dôležitý práve jeden pár, a to v podstate u každého pohlavne sa rozmnožujúceho druhu. Samce aj samice majú jeden chromozóm z tohto páru rovnaký, chromozóm X, druhým v páre je buď X (samice) alebo Y (samce). U niektorých druhov, vrátane vtákov je to trošku inak, buď majú XX alebo len X samotný, to je však teraz iba nevýznamný detail.

U človeka je to tak, že máme 23 párov chromozómov, 22 je rovnakých, no posledný pár je u mužov XY, u žien XX. Vďaka tomu ženské vajíčko obsahuje vždy chromozóm X, mužská spermia ale môže mať buď X alebo Y. Vďaka tomu ak splynie vajíčko so spermiou X, výsledkom bude dievča, ak so spermiou Y, bude to chlapec. Toto zistenie je dôkazom, že sa chromozómy kopírujú a prenášajú sa tak do ďalšej generácie.

Morgan sa spočiatku zameriaval na sledovanie makromutácií – vznikom jedinca výrazne odlišného od ostatných. Objavil však niečo jemnejšie, no nie menej dôležité. V prírode, alebo vašej špajzi, má ovocná muška zvyčajne tmavočervené oči. V Morganovych pohároch sa však v roku 1909 objavil samec s bielymi očami. Morgan teda postupoval ako Mendel pri krížení hrachu a „bieloočko“ spáril s jednou jeho červenookou muškou. Všetko potomstvo malo červené oči. Z toho vyplynulo, že „faktor“ spôsobujúci biele oči musí byť recesívny (slabý, v súboji s červeným faktorom prehrá). Preto sa poriadne pozrel na generáciu vnukov a zistil niečo zvláštne: z vnukov bolo 2459 červenookých samíc, 1011 samcov a tiež 782 bielookých samcov. Lenže nebola ani jedna bielooká samica. Ďalšie výskumy vždy ukázali podobný výsledok.

Morgan musel učiniť záver: Nech skutočnosť, že niektoré mušky majú biele oči, vyvolalo čokoľvek, musí byť tento faktor prenášaný chromozómom X a je recesívny. U samíc teda vždy tento faktor prehráva v bitke s červeným faktorom z druhého chromozómu X a neprejaví sa. Okrem toho výskum naznačil, že v balíčku súvisiacom s pohlavím sa dedí omnoho viac, než len vloha pre farbu očí. Prevzal na označenie faktoru slovo „gén“, od dánskeho botanika W. Johannsena.

Trošku zložitejší obrázok: skrížením červenookej samice, s obobma faktormi pre červenú farbu, s bielookým samcom nesúcim jeden slabý biely faktor vznikne generácia samcov a samíc s červenými očami – červený faktor vyhráva. V ďalšej generácii sa však vyskytnú samce, ktoré budú mať opäť pôvodnú zostavu „faktorov“ a budú teda bielooké.

Morganove výskumy viedli k potvrdeniu ďalších hypotéz, napríklad aj tej, že jeden chromozóm nesie viacero faktorov – génov, ktoré sú na ňom „navlečené ako korálky“. Tieto výskumy boli obrovským krokom k spojeniu Darwinových a Mendelových teórií a dôležitým dôkazom v evolučnej teórii.

P.I.
obrázok 1.: wikipedia 
obrázok 2.: Autor

John Gribbin – Pátrání po dvojité šroubovici: Kvantová fyzika a život
http://en.wikipedia.org/wiki/Thomas_Hunt_Morgan
http://sk.wikipedia.org/wiki/Gregor_Mendel
http://en.wikipedia.org/wiki/Dominance_%28genetics%29

One Response

  1. Použime rozum (zaváranie závitov na internete) :: Blog Postmarec 09, 2012 at 19:10 

    [...] gravitáciu (u nich by sa možno volala Qwcwa), kvantovú mechaniku, biologické zákonitosti, evolúciu a [...]

Leave a Reply

© 2012 Použimerozum.sk, všetky práva vyhradené.