THOMAS METSÄSTÄÄ MORGAN: ELÄMÄKERTA, KROMOSOMITEORIA, KOKEET - ARTE - 2025

Thomas Hunt Morgan (1866-1945) oli geenien tutkimukseen erikoistunut amerikkalainen tutkija. Syyskuussa 1866 syntynyt hänen suurin panoksensa oli Suttonin ja Boverin kehittämän geenien kromosomaaliteorian todenmukaisuuden osoittaminen. Hänen työnsä osoitti sukupuolikromosomien olevan olemassa, samoin kuin "sukupuoleen liittyvä perintö".

Tämän teorian vahvistamiseksi geneetikko teki useita kokeita hedelmäkärpäsen (Drosophila melanogaster) kanssa. Hänen päätarkoituksensa oli nähdä, olivatko Gregor Mendelin teoriat totta ja voitaisiinko niitä soveltaa eläimiin.

Thomas Hunt Morgan - Lähde: Carl A. Gist / Julkinen verkkotunnus

Morgan, jolla oli vaikea lapsuus ja nuoruusi, osoitti varhaista kiinnostusta tieteeseen, erityisesti luonnonhistoriaan. Ammattiuransa aikana hän osallistui useisiin tuoreimpiin tieteellisiin keskusteluihin tuolloin Darwinin teoriasta alkioiden muodostumiseen.

Jo eläkkeellä ollessaan Morgan jatkoi tutkimuksen tekemistä eri aiheista. Hänen kuolemansa jälkeen Amerikan genetiikkayhdistys perusti kunniaksi vuosipalkinnon, jolla tunnustetaan aiheen tärkein tutkimus: Thomas Hunt Morgan -mitali.

Elämäkerta

Thomas Hunt Morgan syntyi 25. syyskuuta 1866 Lexingtonissa, Kentuckyssa (USA). Joidenkin hänen biografiensa mukaan nuorella Thomasilla oli erittäin kova nuoruus.

Opinnot

Kun Thomas oli 16-vuotias, hän aloitti opintonsa Kentuckyn osavaltion korkeakoulussa, joka on nyt osavaltion yliopisto. Hänen koulutuksensa tänä aikana oli keskittynyt tieteeseen, erityisesti luonnonhistoriaan. Loman aikana hän työskenteli Yhdysvaltain geologisessa tutkimuslaitoksessa.

Vuonna 1866 Morgan suoritti opintojen tämän vaiheen kandidaatin tutkinnolla. Samana vuonna kesällä hän muutti Massachusettsiin opiskelemaan biologiakoulua. Juuri tässä John Hopkinsin yliopistolle kuuluvassa keskuksessa hän aloitti kiinnostuksen eläintiedestä.

Seuraavan kahden vuoden aikana Morgan julkaisi useita teoksia. Hänen älykkyytensä ansiosta hänet valittiin saamaan tieteen maisteri hänen vanhasta Kentuckyn keskustasta, State Collegesta. Hän tarjosi hänelle myös opetustoimintaa. Morgan halusi kuitenkin pysyä John Hopkinsissa.

Nuori Morgan teki opinnäytessään merihäiriöiden embryologiasta. Tämä julkaistu työ sai hänelle tohtorin tutkinnon vuonna 1890.

Tutkija käytti tutkielmansa julkaisemisesta saatuja rahaa matkalle Karibialle ja Eurooppaan. Samanaikaisesti hän jatkoi useiden eläintieteellisten aiheiden tutkimista.

Ura

Samana vuonna, jolloin Morgan sai tohtorin tutkinnon, hän sai tarjouksen työskennellä morfologian professorina Bryn Mawr -koulussa, John Hopkinsin kanssa ystävystyneessä keskuksessa. Hänen tehtävänään oli pitää luentoja viisi päivää viikossa, kahdesti päivässä. Tämä jätti hänelle vähän aikaa tutkimukseen, toimintaan, johon hän halusi keskittyä.

Matka Eurooppaan

Tämä mahdollisuus tutkia tuli hänelle vuonna 1894, kun hän muutti Napoliin suorittamaan sarjan tutkimuksia ctenophoreiden embryologiasta, joka on lähes mikroskooppinen elämän muoto.

Italian kaupungissa hän oli yhteydessä saksalaisiin tutkijoihin. Ne selittivät hänelle uudet kehityksen mekaniikan teoriat, jotka edellyttivät 1800-luvulla voimassa olleiden voittamista.

Yksi tuon ajan tieteellisistä keskusteluista keskittyi alkioiden kehittämiseen. Yksi teorioista väitti, että perinnöllinen materiaali jaettiin alkion solujen kesken ja että niistä tuli myöhemmin organismin erityisiä osia.

Muut asiantuntijat kuitenkin väittivät, että kehityksen aiheutti epigeneettiset tekijät. Morgan kannatti tätä toista hypoteesia.

Columbian yliopisto

Kun Morgan palasi Bryn Mawr, vuonna 1895, hän aloitti työskennellä kokopäiväisesti. Tämä tilanne kesti vuoteen 1904, jolloin hän sai tarjouksen liittyä Columbian yliopistoon tutkijana ilman opetusta.

Morgan, joka edellisenä vuonna oli julkaissut evoluution ja mukautumisen, jossa hän oli ristiriidassa joidenkin Darwinin teesien kanssa kansallisen valinnan mekanismeista, hyväksyi tarjouksen.

Muutamaa vuotta myöhemmin, vuonna 1908, Morgan aloitti kokeilunsa hedelmäkärpäsen kanssa. Kemiaa ja säteilyä käyttämällä hän aiheutti mutaatioita joillekin näytteille. Tulokset vahvistivat Suttonin ja Boverin vahvistaman teorian.

Hedelmäkärpästötöidensä lopussa tiedemies jatkoi alkion tutkimusta. Lisäksi hän tutki myös kuinka geenit perivät.

Vuonna 1915 hän osallistui uuteen kehitteillä olevaan tieteelliseen keskusteluun: eugeeniikka ja rasismin puolustaminen tieteeltä. Morgan vastusti näitä ajatuksia.

Viime vuodet

Vuosia myöhemmin, vuonna 1928, Morgan otti vastaan ​​biologian laitoksen Kalifornian teknillisessä instituutissa. Tässä uudessa tehtävässä hän teki tutkimuksia genetiikasta, fysiologiasta, evoluutiosta, embryologiasta tai biofysiikasta.

Morgan työskenteli kyseisessä laitoksessa vuoteen 1942, jolloin hän siirtyi eläkkeelle. Hän piti kuitenkin emeritusprofessorina ja jatkoi tutkimusta joillakin aloilla.

Thomas Hunt Morgan kuoli sydänkohtauksesta 4. joulukuuta 1945, kun hän oli 79-vuotias.

Perinnöllisyyden kromosomaaliteoria

Vaikka kromosomaalinen perintöteoria ei ollut Morganin työ, juuri hänen tutkimukset vahvistivat hänen postulaattinsa.

Boveri ja Sutton

Teorian kirjoittajat olivat Theodor Boveri ja Walter Sutton. Kaksi tutkijaa pääsivät samaan johtopäätökseen erikseen työskentelemällä vuonna 1902.

Teorian kohdalla tiedeyhteisön keskuudessa oli kuitenkin huomattavaa vastustusta. Hyväksyntä tapahtui vuonna 1915, kun Thomas Hunt Morgan teki kokeita, jotka osoittivat Suttonin ja Boverin olevan oikeassa.

Teoria

Yhteenvetona voidaan todeta, että kromosomaalisen perintöteorian mukaan geenit sijaitsevat tietyissä kohdissa kromosomien sisäpuolella. Heidän käyttäytymisensä meioosin aikana (yksi solujen lisääntymismuodoista) selittää Mendelin perimislakeja.

Teorian kirjoittajat analysoivat geenejä, ts. Niitä DNA-fragmentteja, jotka sisältävät perinnöllisiä tekijöitä. Ennen näitä tutkimuksia oli jo voitu todistaa kromosomien olemassaolo ja niiden replikoituminen solunjakautumisen aikana. Boverin ja Suttonin ansiosta paljastui kuitenkin monia muita yksityiskohtia.

He havaitsivat muun muassa, että kromosomit menevät homologisissa pareissa, yksi äidistä ja toinen isästä. Siksi jokainen sukusolu antaa henkilölle puolet geneettisestä materiaalista.

Teoria lisäsi ymmärrystä siitä, miksi jotkut näkökohdat ovat perittyjä ja toiset eivät. Siten esimerkiksi tiedetään, että yksi kromosomi sisältää tietoja eri sukupuolesta, kun taas toinen antaa informaation silmien väristä. Jokaisen ominaisuuden riippumattomuus tarkoittaa, että jotkut välittyvät ja toiset eivät.

Morganin vahvistus

Kuten huomautettiin, kromosomiteoriaa ei hyväksytty aluksi. Morgan hedelmäkärpäsen kokeiluilla pystyi toimittamaan tarvittavat todisteet sen todenmukaisuudesta.

Morgan huomautti, että kun meioosia esiintyi, oli paria kromosomeja, jotka voivat vaihtaa joitain vastaavia fragmentteja keskenään. Siten DNA-fragmentit vaihdettiin ja siksi tapahtui niin kutsuttu geneettinen rekombinaatio.

Suoritetut kokeet

Columbian yliopiston eläintieteen laitoksen johtaja EB Wilson vakuutti ystävänsä Thomas Hunt Morganin vuonna 1904 ottamaan vasta perustetun tehtävän ja aloittamaan kokeellisen eläintieteen.

Wilson väitti, että täydellisen yksilön kehityksen ymmärtämiseksi oli tarpeen ymmärtää, kuinka geneettinen perintö tapahtuu.

Morgan hyväksyi tarjouksen ja aloitti kokeilun rotilla ja hiirillä. Näiden eläinten ominaisuudet eivät kuitenkaan olleet riittäviä. Sen sijaan tiedemies valitsi hedelmäkärpäsen Drosophlia melanogasterin.

Tämän hyönteisen etuna oli useita: sen pieni koko, joka sallii tuhansien pitämisen laboratoriossa; sen hedelmällisyys ympäri vuoden; ja sen valtava lisääntymiskyky. Lisäksi miesten ja naisten välillä oli erittäin helppo erottaa toisistaan ​​ja heidän alkionsa kehitys tapahtuu ulkopuolella. Jälkimmäinen helpotti mutaatioiden tutkimista.

Viimeinen syy hedelmäkärpäsen valinnalle oli sen yksinkertaisuus - siinä on vain neljä paria kromosomeja.

Morgan aloitti kokeilunsa vuonna 1907. Alun perin hän aikoi ylläpitää kärpäsen siirtokuntaa vain useita sukupolvia, kunnes tapahtui mutaatio. Seuraavat kaksi vuotta eivät kuitenkaan tuottaneet tulosta.

Valkoiset silmät

Vuonna 1909, kahden vuoden työn jälkeen, Morganin ja hänen tiiminsä ponnistelut kannattivat. Tutkija havaitsi, että yhdellä laboratorion kärpäsellä oli outo mutaatio, jota hän kutsui "valkoisiksi silmiksi", koska hänen silmissään oli kyseinen väri lajille tyypillisen punertavan värin sijaan.

Hyönteinen oli urospuolista ja Morgan käytti sitä keinosiemennäkseen useita naaraita. Sen tarkoituksena oli tarkistaa siirtyivätkö mutaatio uusille sukupolville. Kuitenkin kaikki jälkeläiset pitivät silmänsä punaisina.

Tämä sai Morganin ajattelemaan, että jotain outoa oli tapahtunut. Hänen seuraava askel oli ylittää pari tytärkärpästä nähdäksesi mitä tapahtuisi. Tällä kertaa tiedemiehen yllätyksenä useilla tuloksena olevista näytteistä oli "isoisänsä" valkoiset silmät. Tämän tuloksen vuoksi Morgan meni töihin yrittäessään selittää mitä tapahtui.

Sukupuoleen liittyvä perintö

Tutkimustulokset johtivat Morganin esittämään hypoteesia siitä, että perinnöllisyys liittyy sukupuoleen. Siksi tutkija vahvisti, että äidin X-kromosomiin oli liitetty merkkejä.

Myöhemmin Morgan löysi muita ominaisuuksia, jotka perittiin samalla tavalla, mikä vahvisti hänen teoriansa. Silloin hän alkoi käyttää sanaa geeni tai geenejä kuvaamaan tekijöitä, jotka siirtyivät sukupolvesta toiseen X-kromosomin varrella.

Morganille kaikki nuo geenit olivat osa kromosomeja. Nämä yhdessä muokkasivat yksilön ja lajin perinnöllisyyttä.

Muut maksut

Thomas H. Morgan jatkoi työskentelyä kromosomien kanssa yrittääkseen ymmärtää vielä paremmin, kuinka geneettinen perimä tapahtui. Tätä varten hän piirsi lineaarisia kromosomikarttoja jokaisen geenin ollessa tietyssä paikassa. Tämä osoitti lopulta, että ominaisuuksien siirtämisestä vastaavat geenit rivissä jokaiseen kromosomiin.

Tämä tutkimus esiteltiin kirjassa, josta tuli viite nykyaikaiselle genetiikalle: Mendelian perinnöllisyyden mekanismi.

Geeniteoria

Vuonna 1926 Morgan esitteli geeniteoriansa. Tämä väitti, että geenit oli kytketty eri ketjuihin. Alleelit (geeniparit, jotka liittyvät samaan geneettiseen ominaisuuteen) vaihdettiin tai ristittiin aina saman ryhmän sisällä. Tämä löytö ansaitsi hänelle vuoden 1933 fysiologian ja lääketieteen Nobel-palkinnon.

Viitteet

1. Ecured. Thomas Hunt Morgan. Saatu osoitteesta ecured.cu
2. Khan-akatemia. Perimän kromosomaalinen perusta. Haettu osoitteesta es.khanacademy.org
3. Kenen Reyes, Arturo. Thomas Morgan. Saatu innovaatioista.pe
4. DNA-oppimiskeskus, Cold Spring Harbor -laboratorio. Thomas Hunt Morgan (1866-1945). Haettu osoitteesta dnaftb.org
5. Nobel-palkinto. Thomas H. Morgan. Haettu osoitteesta nobelprize.org
6. Luontokasvatus. Thomas Hunt Morgan: Hedelmäkärpäntutkija. Haettu nature.com-sivustosta
7. Allen, Garland Edwards. Thomas Hunt Morgan. Haettu osoitteesta britannica.com