Atidarymas Mendelis gavo paaiškinimą po 140 metų • Aleksandras Markovas • Mokslo naujienos apie "Elementus" • Genetika

Mendelio atradimas paaiškintas po 140 metų

Gregor Mendel (1822-1884), savo garsiame darbe dėl žirnių savybių paveldėjimo, įtvirtino genetikos pagrindus (Pav. Iš J. Trefilio knygos "200 visatos įstatymų").

Praėjusiais 140 metų po klasikinio Gregor Mendelio kūrinio, kuris padėjo genetikos pagrindus, mokslininkai paskelbė, kuris genas lemia geltonos arba žalios žirnių sėklų spalvą. Paaiškėjo, kad žalia spalva yra dėl geno mutacijos sgr (likti žalia), kuris koduoja baltymą, susijusį su chlorofilo sunaikinimu sėklos nokinimo ar lapų senėjimo metu.

1866 m. Genetikos įkūrėjas Gregoras Mendelis paskelbė savo garsųjį žirnių bruožų paveldėjimą. Augalų hibridizacijos eksperimentai (Mendel, G., 1866, Versuche über Pflanzen-Hybriden, Verh.Naturforsch, Ver. Brünn 4: 3-47).

Mendelio gauti rezultatai yra žinomi kiekvienam studentui šiandien. Mendelis atrado, kad jei dvi grynos žirnių linijos su geltonomis ir žaliosiomis sėklomis sujungtos viena su kita, tada pirmosios kartos hibridai bus geltonos sėklos, o antroji kartos dalis bus padalinta: 3/4 palikuonių bus geltonos sėklos, o 1/4 – žalia. Šie rezultatai paskatino Mendelį suprasti, kad savybes (šiuo atveju sėklų spalvą) lemia atsitiktiniai paveldimieji veiksniai (genai).Kiekvienas genas gali turėti keletą variantų (alelių). Šiuo atveju vienas alelis (Y) lemia sėklos geltoną spalvą, kita (y) – žalia. Koncepcijoje kūnas gauna du geno egzempliorius, po vieną iš kiekvieno tėvo. Viena iš alelių (šiuo atveju Y) gali būti daugiau "stiprus" (dominuojantis), tada hibridams su genotipu Yy atsiras tik šio alelio nustatytas bruožas (geltonos sėklos).

Per 140 metų, praėjusius nuo Mendelio darbo paskelbimo, daug pasikeitė. XX a. Pradžioje tapo aišku, kad menelio genai yra chromosomų dalys. Šimtmečio viduryje DNR struktūra buvo iššifruojama, o tada genetinis kodas. Šiandien žodis "genas" yra suprantamas kaip daug specifiškesnis nei Mendelio laikais, tačiau puikūs "žirnio" pavyzdžiai iš pagrindinio menelio straipsnio vis dar rodomi visose genetikos knygose.

Mendelio eksperimentų schema, skirta kirsti žirnius su geltonomis ir žaliosiomis sėklomis (originalus piešinys – iš svetainės www.mun.ca)

Pastaraisiais dešimtmečiais šimtai tūkstančių įvairių organizmų genų buvo aptiktos, apibūdintos ir eksperimentiniu būdu ištirtos nuo virusų iki žmonių.Tačiau nenuostabu, kad iki šiol genetika nesijaudino išsiaiškinti, kuris konkretus genas (šiuolaikinėje žodžio prasme) yra atsakingas už žirnių sėklų spalvą! Tai yra, kokia DNR sritis tiksliai atitinka geną Yką ji koduoja ir kokios jos funkcijos yra molekuliniame lygmenyje. Žinoma, turėtumėte bent išgauti bent pagarbą genetikos įkūrėjui!

JK, Šveicarija ir JAV genetikų grupė pagaliau užpildė šį erzinantį atotrūkį. Paaiškėjo, kad žalios spalvos sėklų žirniuose lemia mutacija senovėje, daugelyje augalų žinomų genų sgrkurio vardas kilęs iš žodžių "likti žalia"(" Laikykis žalia "). Kitose augaluose šio geno mutacijos lemia tai, kad jų lapai tinkamu laiku nesikeičia geltoni, tačiau lieka žali. Genas sgr koduoja baltymą senstantis indukuojamas baltos spalvos baltymų chloroplastas (SGR), dalyvaujančio chlorofilo sunaikinimo procese chloroplastuose.

Paprastai dirbantis genas sgr suteikia sėkloms ar lapams geltoną spalvą, naikindama žalią pigmento chlorofilą, dėl ko geltoni karotenoidų pigmentai tampa matomi. Mutacijos, kurios dezaktyvuoja geną (taip pat išjungia šį geną, naudojant RNR trukdžius), lemia tai, kad chlorofilas nesibaigia, kai lapai senėja arba sėklos brandina ir lieka žalios.

Taigi, tapo aišku, kad geltonos spalvos sėklos – tai "norma", o žalia – "vengimas". Pasirodo ir dominavimo mechanizmas (kodėl geltona spalva dominuoja žaliai): norint, kad chlorofilas nebūtų suskaidytas, turi būti sugadintos abi geno kopijos (genotipas yy), ir jei bent vienas iš jų yra funkcinis (Woo arba Woo), tuomet funkcinis baltymas SGR bus chloroplastuose, o chlorofilo naikinimas įvyks laiku.

Meneliui kartais kaltina tai, kad jis sąmoningai pasirinko savo eksperimentams tokius požymius, kuriuos nustato vienas genas, kuris apskritai yra labai netipiškas. Dauguma savybių priklauso nuo genų įvairovės, o šių savybių būklių kiekybiniai santykiai hibridiniame palikuonyje yra labai sudėtingi ir labai toli nuo klasikinio Mendelio 3: 1 skilimo. Be to, kai kurie teoriniai biologai atkreipia dėmesį į tai, kad, griežtai sakant, vienas genas niekada negali nustatyti konkretaus bruožo … Pavyzdžiui, norint, kad žirniai formuotų įprastas geltonos sėklos, augalas turi alelį Turiu yra būtina, bet nepakankama sąlyga.Apskritai, būtina sąlyga yra visas įprastas genotipas, nes priešingu atveju tai nėra geltona – nereikia laukti jokių sėklų …

Tęsiant šią motyvaciją, galima daryti išvadą, kad kiekvieną požymį lemia visas genotipas kaip visuma ir dar labiau linkęs į tai, kad labai linija tarp fenotipo ir genotipo yra gana sąlyginė (žr. A. S. Rautian. Dėl genotipo pobūdžio ir paveldimumas Bendrojo biologijos leidinys, 1993. T. 54. № 2. S. 131-148). Tačiau tokia genetinė sophistry šiandien nėra labai populiari, nors joje gali būti ir gerų grūdų. Bet dabar yra didžiųjų atradimų molekulinės biologijos metu, o akademinis pasaulis siekia suvokti gyvenimo pagrindus, visų pirma molekuliniame lygmenyje. Ir jūs galite filozuotis vėliau, kai naujų faktų srautas pradeda išdžiūti.

Kalbant apie Mendelį, jo pavyzdys rodo, kad kartais dėl mokslo naudos šiek tiek verta aukoti objektyvumą ir nešališkumą: jei jis paėmė kitus, sunkiau paveldėtus, analizės ženklus, jis tiesiog negalėjo suprasti rezultatų ir genetikos įstatymai nebuvo būtų atvira.

Šaltinis: I. Armstead ir kt. Mendelio identifikavimas tarp skirtingų rūšių Locus // Mokslas. 2007. V. 315. P. 73.

Aleksandras Markovas


Like this post? Please share to your friends:
Parašykite komentarą

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