Otvaranje Mendela dobio je objašnjenje nakon 140 godina • Alexander Markov • Znanstvena vijest o "Elementima" • Genetika

Otkriće Mendela objašnjeno je nakon 140 godina

Gregor Mendel (1822-1884), (iz knjige Ivana. Trefil „200 zakonima svemira” u Sl.), U svom poznatom djelu o nasljeđivanju svojstava kod graška postavio temelje genetici

Kroz 140 godina nakon objavljivanja klasičnog rada Gregora Mendela postavio temelje genetike, znanstvenici su konačno shvatili kakvu gena određuje žutu ili zelenu boju u graška sjemena. Ispalo je da je zelena boja zbog mutacije u genu SGR (ostanite zeleni), koji kodira protein uključen u uništavanje klorofila tijekom sazrijevanja sjemena ili starenja listova.

Godine 1866., osnivač genetike Gregor Mendel objavio svoje poznato djelo o nasljeđivanju osobina u graška „Pokusi na biljnu hibridiziranje» (eksperimenti na biljnu hibridizaciju; Mendel, G., 1866, Versuche über Pflanzen-Hybriden Verh Naturforsch Ver Brunn 4: …. 3-47).

Rezultati dobiveni od strane Mendela danas su poznati svakom studentu. Mendel otkrio da kada križ jedni druge dvije čiste linije graška – sa žutim i zelenim sjemenkama – prva generacija hibrida svi će imati žute sjemenke, a druga generacija se javlja jak: od 3/4 potomstva sjemenke su žute boje, u 1/4 – zeleno. Ovi rezultati doveli su Mendela na ideju da se karakteristike (u ovom slučaju, boja sjemena) određuju diskretnim nasljednim čimbenicima (genima).Svaki gen može imati nekoliko varijacija (alela). U ovom slučaju, jedan alel (Y) određuje žutu boju sjemena, drugi (y) – zelena. Pri koncepciji, tijelo prima dvije kopije gena, jednog od svakog od roditelja. Jedna od alela (u ovom slučaju Y) može biti "jaka" (dominantna), a zatim u hibridima s genotipom gg pojavit će se samo obilježja određena ovim alelom (žuto sjeme).

U 140 godina koji su prošli od objavljivanja Mendelovog rada, mnogo se promijenilo. Početkom 20. stoljeća postalo je jasno da su Mendelovski geni dijelovi kromosoma. Sredinom stoljeća je dešifrirana struktura DNA, a zatim i genetska šifra. Danas se riječ "gen" shvaća mnogo specifičnijom nego u Mendelovim danima, ali izvrsni primjeri "pea" iz temeljnog Mendelovog članka i dalje se pojavljuju u svim udžbenicima genetike.

Shema eksperimenata Mendela za prelazak graška s žutim i zelenim sjemenkama (izvorni crtež – sa stranice www.mun.ca)

U posljednjim desetljećima otkrivene su, opisane i eksperimentalno proučavane stotine tisuća gena različitih organizama, od virusa do ljudi.Međutim, iznenađujuće, do sada genetika nije smetalo otkriti koji je gen (u modernom smislu riječi) odgovoran za boju sjemena u grašak! To jest, koja DNA regija točno odgovara genu Yšto kodira i koje su njegove funkcije na molekularnoj razini. Naravno, moralo bi saznati barem iz poštovanja prema utemeljitelju genetike!

Skupina genetičara iz Velike Britanije, Švicarske i SAD napokon je napunila ovaj neugodan jaz. Ispalo je da se zelena boja sjemena u grašak određuje mutacijom u genu poznatom davno u mnogim biljkama SGRčije ime dolazi od riječi "ostanite zeleni"(" Ostani zelen "). U drugim biljkama, mutacije u ovom genu dovode do činjenice da lišće ne postaju žute u odgovarajuće vrijeme, ali ostaju zelene. gen SGR kodira protein starenje zelenim proteinima kloroplastom (SGR) koji su uključeni u proces uništavanja klorofila u kloroplastima.

Normalno radni gen SGR daje žutu boju sjemenki ili lišća, uništavajući zeleni pigment klorofil, zbog čega se pojavljuju žuti pigmenti karotenoida. Mutacije koje deaktiviraju gen (kao i isključivanje tog gena RNA smetnjama) dovode do činjenice da se klorofil ne raspada kad lišće stare ili sjemenke zrijede.

Tako je postalo jasno da je žuta boja sjemena – "norma" i zelena – "izbjegavanje". Mehanizam dominantnosti također je postao jasan (zašto žuta boja dominira zelenim): kako bi klorofil ne trebao razbiti, obje kopije gena moraju biti oštećene (genotip gg), i ako je barem jedan od njih funkcionalan (gg ili UU), tada će funkcionalni protein SGR biti prisutan u kloroplastima, a uništenje klorofila će se pravovremeno dogoditi.

Mendelu se ponekad okrivljuje za činjenicu da je namjerno odabrao za svoje eksperimente takve osobine koje određuju jedan gen, koji je, općenito govoreći, izuzetno atipičan. Većina svojstava ovisi o različitim genima, a kvantitativni omjeri stanja takvih osobina u hibridnom potomstvu vrlo su složeni i daleko su od klasičnog Mendelovog 3: 1 cijepanja. Štoviše, neki teorijski biolozi obraćaju pažnju na činjenicu da jedan gen nikako ne može odrediti specifičnu osobinu … Na primjer, da bi grašak mogao formirati normalno žuto sjeme, biljka ima alel u je neophodan, ali ne dovoljan uvjet.Općenito govoreći, preduvjet je čitav normalan genotip, jer inače nije žuta – nema potrebe čekati sjeme …

Nastavljajući ovu liniju razmišljanja, može se zaključiti da svako obilježje određuje cijeli genotip u cjelini, te se kreće dalje, na činjenicu da je vrlo granica između fenotipa i genotipa prilično proizvoljna (vidi A. S. Rautian.) O prirodi genotipa i nasljedstvo // Časopis za opću biologiju, 1993. T. 54. № 2. S. 131-148). Međutim, takva genetska sofistika danas nije jako popularna, iako u njoj može biti zvučnog zrna. Ali sada je vrijeme velikih otkrića u molekularnoj biologiji, a akademski svijet nastoji razumjeti osnove života, prvenstveno na molekularnoj razini. A možete se kasnije filozofirati, kada se tok novih činjenica počne sušiti.

Što se tiče Mendela, njegov primjer pokazuje da ponekad za dobro znanosti vrijedi žrtvovati objektivnost i nepristranost: ako je uzeo druge, teže nasljeđene znakove za analizu, jednostavno nije mogao razumjeti rezultate, a zakoni genetike nisu bili biti otvoren.

izvor: I. Armstead i sur. Identifikacija križnih vrsta Mendela ja Locus // znanost, 2007. V. 315. P. 73.

Aleksandar Markov


Like this post? Please share to your friends:

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: