THOMAS HUNT MORGAN: BIOGRAFIE, TEORIE CHROMOZOMŮ, EXPERIMENTY - ARTE - 2025

Thomas Hunt Morgan (1866-1945) byl americký vědec specializující se na studium genů. Narodil se v září 1866 a jeho největším přínosem bylo prokázání pravdivosti chromozomální teorie genů vyvinutých Suttonem a Boverim. Jeho práce prokázala existenci pohlavních chromozomů i tzv. „Dědičnost spojená s pohlavím“.

Abychom potvrdili tuto teorii, provedl genetik několik experimentů s ovocnou muškou (Drosophila melanogaster). Jeho hlavním záměrem bylo zjistit, zda jsou teorie Gregora Mendela pravdivé a zda je lze aplikovat na zvířata.

Thomas Hunt Morgan - zdroj: Carl A. Gist / public domain

Morgan, který měl těžké dětství a mládí, projevil raný zájem o vědu, zejména o přírodní historii. Během své profesionální kariéry se účastnil několika nejžhavějších vědeckých debat té doby, od Darwinovy ​​teorie až po tvorbu embryí.

Dokonce i v důchodu, Morgan pokračoval ve výzkumu různých témat. Po jeho smrti, Genetics Society of America založil na jeho počest výroční cenu za uznání nejdůležitějšího výzkumu na toto téma: Thomas Hunt Morgan Medal.

Životopis

Thomas Hunt Morgan se narodil 25. září 1866 v Lexingtonu v Kentucky (USA). Podle některých jeho životopisců měl mladý Thomas velmi tvrdou mládež.

Studie

Když byl Thomasovi 16 let, začal studovat na Státní vysoké škole v Kentucky, nyní státní univerzitě. Jeho výcvik v tomto období byl zaměřen na vědu, zejména přírodní historii. Během prázdnin pracoval pro geologický průzkum Spojených států.

V 1866, Morgan dokončil tuto fázi jeho studia s titulem Bachelor of Science. Téhož roku, v létě, se přestěhoval do Massachusetts, aby navštěvoval Biologickou školu. Právě v tomto středisku, které patřilo Univerzitě Johna Hopkinse, začal projevovat zájem o zoologii.

Během následujících dvou let vydal Morgan několik děl. Jeho inteligence mu umožnila být vybrán, aby obdržel mistra vědy v jeho starém Kentucky centru, State College. Také mu nabídl místo pro výuku. Morgan však raději zůstal u Johna Hopkinse.

Young Morgan dělal svou práci o embryologii mořských pavouků. Tato práce, která byla zveřejněna, mu vydělala doktorát v roce 1890.

Vědec použil peníze získané z publikace své teze na výlet do Karibiku a Evropy. Přitom pokračoval ve zkoumání různých zoologických předmětů.

Kariéra

Téhož roku, kdy Morgan získal doktorát, dostal nabídku pracovat jako profesor morfologie na škole Bryn Mawr, v centru s Johnem Hopkinsem. Jeho úkolem bylo přednášet pět dní v týdnu, dvakrát denně. To mu zanechalo málo času na výzkum, na činnost, na kterou se chtěl soustředit.

Výlet do Evropy

Tato příležitost k vyšetřování k němu přišla v roce 1894, když se přestěhoval do Neapole, aby provedl řadu studií o embryologii ctenophorů, což je forma života téměř mikroskopická.

V italském městě se dostal do kontaktu s německými vědci. Ty mu vysvětlily nové teorie o mechanice vývoje, která předpokládala překonání těch, které byly platné v 19. století.

Jedna z vědeckých debat té doby byla zaměřena na vývoj embryí. Jedna z teorií tvrdila, že dědičný materiál byl rozdělen mezi embryonální buňky a že se později staly specifickými částmi organismu.

Jiní odborníci však tvrdili, že vývoj byl způsoben epigenetickými faktory. Morgan byl pro tuto druhou hypotézu.

Columbia University

Poté, co se Morgan v roce 1895 vrátil do Bryn Mawr, začal pracovat na plný úvazek. Tato situace trvala až do roku 1904, kdy dostal nabídku vstoupit na Columbia University jako výzkumný pracovník, aniž by musel učit.

Morgan, který předchozí rok zveřejnil Evoluci a adaptaci, ve které byl v rozporu s některými Darwinovými tezemi o mechanismech národního výběru, nabídku přijal.

O několik let později, v roce 1908, začal Morgan experimentovat s ovocnou muškou. Pomocí chemie a záření způsobil u některých vzorků mutace. Výsledky potvrdily teorii stanovenou Suttonem a Boverim.

Na konci své práce s ovocnou muškou vědec pokračoval ve studiích embryologie. Kromě toho také zkoumal, jak jsou zděděny geny.

V roce 1915 se účastnil nové vědecké debaty, která se vyvíjí: eugenika a obrana rasismu před vědou. Morgan byl proti těmto myšlenkám.

Minulé roky

O několik let později, v roce 1928, Morgan převzal oddělení biologie na Kalifornském technologickém institutu. V této nové pozici prováděl výzkum v oblasti genetiky, fyziologie, evoluce, embryologie nebo biofyziky.

Morgan pracoval v této instituci až do roku 1942, v roce, kdy odešel do důchodu. Udržoval si však pozici emeritního profesora a dále pokračoval ve výzkumu v některých oborech.

Thomas Hunt Morgan zemřel na infarkt 4. prosince 1945, když mu bylo 79 let.

Chromozomální teorie dědičnosti

Ačkoli chromozomální teorie dědičnosti nebyla prací Morgana, jeho postuláty potvrdily jeho studie.

Boveri a Sutton

Autory teorie byli Theodor Boveri a Walter Sutton. Oba vědci, kteří pracovali samostatně, dospěli ke stejným závěrům v roce 1902.

Teorie se však setkala se značnou opozicí mezi vědeckou komunitou. Přijetí přišlo v roce 1915, když Thomas Hunt Morgan provedl experimenty, které prokázaly, že Sutton a Boveri mají pravdu.

Teorie

Stručně řečeno, chromozomální teorie dědičnosti uvádí, že geny jsou umístěny ve specifických umístěních uvnitř chromozomů. Jejich chování během meiózy (jedna z forem reprodukce buněk) vysvětluje Mendelovy zákony dědičnosti.

Autoři teorie analyzovali geny, tj. Ty fragmenty DNA, které obsahují dědičné faktory. Před těmito studiemi bylo již možné prokázat existenci chromozomů a jejich replikaci během buněčného dělení. Díky Boverimu a Suttonovi se však objevilo mnoho dalších detailů.

Mimo jiné zjistili, že chromozomy jdou v homologních párech, jeden od matky a druhý od otce. Každá gameta tedy přispívá člověku polovinou genetického materiálu.

Teorie zvýšila pochopení toho, proč jsou některé aspekty zděděny a jiné nikoli. Tak je například známo, že jeden chromozom obsahuje informaci o odlišném pohlaví, zatímco druhý poskytuje informaci o barvě očí. Nezávislost každého znaku znamená, že některé jsou přenášeny a jiné nikoli.

Potvrzení Morgan

Jak bylo uvedeno, teorie chromozomů nebyla zpočátku přijata. Morgan se svými experimenty s ovocnou muškou dokázal poskytnout nezbytné důkazy, aby prokázal svou pravdivost.

Morgan poznamenal, že když došlo k meióze, existovaly páry chromozomů, které si mohly navzájem vyměňovat některé ekvivalentní fragmenty. Takto byly vyměněny fragmenty DNA, a proto došlo k tzv. Genetické rekombinaci.

Provedené experimenty

EB Wilson, ředitel katedry zoologie na Columbia University, přesvědčil svého přítele Thomase Hunta Morgana v roce 1904, aby zaujal nově vytvořené místo a zaujal experimentální zoologii.

Wilsonův argument byl, že bylo nutné pochopit, jak dochází ke genetické dědičnosti, aby bylo možné pochopit vývoj úplného jednotlivce.

Morgan nabídku přijal a začal experimentovat na potkanech a myších. Vlastnosti těchto zvířat však nebyly přiměřené. Místo toho se vědec rozhodl pro Drosophlia melanogaster, ovocnou mušku.

Výhody tohoto hmyzu byly četné: jeho malá velikost, která umožnila udržet tisíce v laboratoři; jeho plodnost po celý rok; a jeho obrovská reprodukční kapacita. Kromě toho bylo velmi snadné rozlišovat mezi muži a ženami a jejich embryonální vývoj nastává venku. Ten usnadnil studium mutací.

Posledním důvodem pro výběr ovocné mušky byla její jednoduchost - má pouze čtyři páry chromozomů.

Morgan začal svůj experiment v roce 1907. Zpočátku měl v úmyslu udržovat mušku na několika generacích, dokud nenastala mutace. Následující dva roky však nepřinesly výsledky.

Bílé oči

V roce 1909, po dvou letech práce, se úsilí Morgana a jeho týmu vyplatilo. Vědec poznamenal, že jedna z mouch v laboratoři měla podivnou mutaci, kterou nazval „bílé oči“, protože jeho oči měly tuto barvu namísto načervenalé barvy typické pro daný druh.

Hmyz byl muž a Morgan ho použil k inseminaci několika samic. Jeho účelem bylo zkontrolovat, zda mutace přešla na nové generace. Všichni potomci však měli oči zrudlé.

Díky tomu si Morgan myslel, že se stalo něco divného. Jeho dalším krokem bylo překročit pár dceřiných much, abych viděl, co se stane. Při této příležitosti, k překvapení vědce, mělo několik výsledných vzorků bílé oči jejich „dědečka“. Vzhledem k tomuto výsledku, Morgan šel do práce se snaží vysvětlit, co se stalo.

Dědičnost spojená s pohlavím

Výsledky vyšetřování vedly Morgana k tomu, aby navrhl hypotézu, že dědičnost byla spojena se sexem. Vědec tak potvrdil, že s chromozomem X matky byly spojeny postavy.

Později Morgan našel další vlastnosti, které byly zděděny stejným způsobem, což potvrdilo jeho teorii. To bylo pak to on začal používat slovo gen nebo geny popisovat faktory, které přešly z generace na generaci podél X chromozomu.

Pro Morgana byly všechny tyto geny součástí chromozomů. Tyto společně formovaly genetickou dědičnost jednotlivce a druhu.

Ostatní příspěvky

Thomas H. Morgan pokračoval ve spolupráci s chromozomy, aby se pokusil ještě lépe porozumět tomu, jak došlo ke genetické dědičnosti. Za tímto účelem nakreslil lineární chromozomové mapy, přičemž každý gen byl ve specifické poloze. To nakonec ukázalo, že geny zodpovědné za přenos charakteristik seřadily uvnitř každého chromozomu.

Tento výzkum byl představen v knize, která se stala referencí pro moderní genetiku: Mechanismus Mendelovy dědičnosti.

Genová teorie

V roce 1926, Morgan představil jeho teorii genů. Toto tvrdilo, že geny byly spojeny v různých řetězcových skupinách. Alely (páry genů vztahující se ke stejné genetické charakteristice) byly vždy vyměňovány nebo kříženy ve stejné skupině. Tento objev mu vynesl Nobelovu cenu za fyziologii a medicínu z roku 1933.

Reference

1. EcuRed. Thomas Hunt Morgan. Získáno z ecured.cu
2. Khan Academy. Chromozomální základ dědičnosti. Citováno z es.khanacademy.org
3. Čí Reyes, Arturo. Thomas Morgan. Získáno z innovations.pe
4. DNA Learning Center, Cold Spring Harbor Laboratory. Thomas Hunt Morgan (1866-1945). Citováno z dnaftb.org
5. Nobelova cena. Thomas H. Morgan. Citováno z Nobelprize.org
6. Přírodní vzdělávání. Thomas Hunt Morgan: The Fruit Fly Scientist. Citováno z nature.com
7. Allen, Garland Edwards. Thomas Hunt Morgan. Citováno z britannica.com