Teori kromosom atau kromosom teori warisan adalah salah satu yang dikembangkan di jalan ahli biologi untuk mencoba untuk menjelaskan transmisi fenotipe dan genotipe dari orang tua kepada keturunannya.
Teori ini bertujuan untuk mengintegrasikan pengamatan biologi sel dengan prinsip-prinsip herediter yang diusulkan oleh Gregor Mendel, menyimpulkan bahwa gen ditemukan dalam kromosom dan mereka didistribusikan secara independen dalam meiosis .
Teori kromosom dapat diringkas sebagai berikut: lokasi fisik gen berada pada kromosom, dan kromosom disusun secara linier. Selain itu, ada fenomena pertukaran materi genetik antara pasangan kromosom, yang dikenal sebagai rekombinasi, yang tergantung pada kedekatan gen.
Indeks artikel
Sejarah
Pada saat Mendel mengucapkan hukumnya, tidak ada bukti tentang mekanisme distribusi kromosom dalam proses meiosis dan mitosis.
Namun, Mendel mencurigai adanya “faktor” atau “partikel” tertentu yang didistribusikan dalam siklus seksual organisme, tetapi tidak mengetahui identitas sebenarnya dari entitas ini (sekarang diketahui bahwa mereka adalah gen).
Karena kesenjangan teoretis ini, karya Mendel tidak dihargai oleh komunitas ilmiah saat itu.
Kontribusi dari Walter Sutton
Pada tahun 1903 ahli biologi Amerika Walter Sutton menekankan pentingnya sepasang kromosom dengan morfologi yang sama. Selama meiosis, pasangan homolog ini berpisah dan setiap gamet menerima satu kromosom.
Faktanya, Sutton adalah orang pertama yang mencatat bahwa kromosom mematuhi hukum Mendel, dan klaim ini dianggap sebagai argumen valid pertama yang mendukung teori pewarisan kromosom.
Desain eksperimental Sutton terdiri dari mempelajari kromosom dalam spermatogenesis belalang Brachystola magna , menunjukkan bagaimana struktur ini terpisah dalam meiosis. Selain itu, ia dapat menentukan bahwa kromosom dikelompokkan berpasangan.
Dengan prinsip ini, Sutton mengusulkan bahwa hasil Mendel dapat diintegrasikan dengan keberadaan kromosom, dengan demikian mengasumsikan bahwa gen adalah bagian darinya.
Kontribusi Thomas Hunt Morgan
Pada tahun 1909 Morgan berhasil membangun hubungan yang jelas antara gen dan kromosom. Ini dia capai berkat eksperimennya dengan Drosophila , menunjukkan bahwa gen yang bertanggung jawab untuk mata putih terletak pada kromosom X spesies ini.
Dalam penelitiannya, Morgan menemukan bahwa lalat buah memiliki empat pasang kromosom, tiga di antaranya adalah kromosom homolog atau autosomal dan pasangan lainnya adalah seksual. Penemuan ini dianugerahi Hadiah Nobel dalam Fisiologi atau Kedokteran.
Seperti pada mamalia, betina memiliki dua kromosom identik, dilambangkan XX, sedangkan jantan adalah XY.
Morgan juga membuat pengamatan penting lainnya: Dalam sejumlah besar kasus, gen tertentu diwarisi bersama; Saya menyebut fenomena ini terkait gen. Namun, pada beberapa kesempatan adalah mungkin untuk “memutuskan” tautan ini, berkat rekombinasi genetik.
Akhirnya, Morgan mencatat bahwa gen disusun secara linier di sepanjang kromosom, dan masing-masing terletak di wilayah fisik: lokus (bentuk jamaknya adalah lokus ).
Kesimpulan Morgan mencapai penerimaan penuh dari teori pewarisan kromosom, melengkapi dan menguatkan pengamatan rekan-rekannya.
Prinsip-prinsip teori pewarisan kromosom
Bukti yang disajikan oleh para peneliti ini memungkinkan untuk mengungkapkan prinsip-prinsip teori pewarisan kromosom:
Gen yang terletak pada kromosom
Gen ditemukan pada kromosom dan disusun secara linier. Untuk menguatkan prinsip ini ada bukti langsung dan bukti tidak langsung.
Sebagai bukti tidak langsung, kita harus mempertimbangkan kromosom sebagai pembawa gen. Kromosom mampu mentransmisikan informasi melalui proses replikasi semi-konservatif yang mengesahkan identitas molekul kromatid saudara.
Selain itu, kromosom memiliki kekhasan dalam mentransmisikan informasi genetik dengan cara yang sama seperti yang diprediksi oleh hukum Mendel.
Sutton mendalilkan bahwa gen yang terkait dengan warna biji – hijau dan kuning – dibawa pada sepasang kromosom tertentu, sedangkan gen yang berhubungan dengan tekstur – halus dan kasar – dibawa pada pasangan yang berbeda.
Kromosom memiliki posisi tertentu yang disebut lokus , tempat gen berada. Demikian juga, itu adalah kromosom yang didistribusikan secara independen.
Mengikuti ide ini, rasio 9:3:3:1 yang ditemukan oleh Mendel mudah untuk dijelaskan, karena sekarang partikel fisik dari pewarisan telah diketahui.
Kromosom bertukar informasi
Pada spesies diploid, proses meiosis memungkinkan jumlah kromosom yang dimiliki gamet menjadi dua. Dengan cara ini, ketika pembuahan terjadi, kondisi diploid dari individu baru dibangun kembali.
Jika tidak ada proses meiosis, jumlah kromosom akan berlipat ganda seiring dengan kemajuan generasi.
Kromosom mampu bertukar wilayah satu sama lain; Fenomena ini dikenal sebagai rekombinasi genetik dan terjadi dalam proses meiosis. Frekuensi terjadinya rekombinasi tergantung pada seberapa jauh jarak gen-gen tersebut pada kromosom.
Ada gen terkait
Semakin dekat gen, semakin besar kemungkinan mereka untuk diwarisi bersama. Ketika ini terjadi, gen-gen tersebut “terkait” dan diteruskan ke generasi berikutnya sebagai satu blok bangunan.
Ada cara untuk mengukur kedekatan gen dalam satuan centimorgan, disingkat cM. Satuan ini digunakan dalam konstruksi peta hubungan genetik dan setara dengan 1% frekuensi rekombinasi; itu sesuai dengan sekitar satu juta pasangan basa dalam DNA .
Frekuensi maksimum rekombinasi —yaitu, dalam kromosom yang terpisah — terjadi pada lebih dari 50%, dan skenario ini adalah salah satu dari “tidak ada hubungan”.
Perhatikan bahwa ketika dua gen dihubungkan, mereka tidak mematuhi hukum transmisi karakter yang diusulkan oleh Mendel, karena hukum ini didasarkan pada karakter yang terletak pada kromosom yang terpisah.
Referensi
- Campbell, NA (2001). Biologi: Konsep dan hubungan . Pendidikan Pearson.
- Gagak, EW, & Gagak, JF (2002). 100 tahun yang lalu: Walter Sutton dan teori kromosom hereditas. Genetika , 160 (1), 1-4.
- Jenkins, JB (1986). Genetika. saya terbalik.
- Lacadena, JR (1996). Sitogenetika . Kompluten Redaksi.
- Saddler, TW, & Langman, J. (2005). Embriologi medis berorientasi klinis.
- Watson, JD (2006). Biologi molekuler gen . Ed. Medis Panamerika.
