Gregor Mendel (1822-1884), bezelye içindeki özelliklerin mirası üzerine yaptığı ünlü çalışmasında, genetiğin temellerini attı (Şekil. J. Trefil'in kitabından "Evrenin 200 kanunu")
Bilim adamları, genetiğin temellerini atan Gregor Mendel'in klasik çalışmasının yayınlanmasından 140 yıl sonra, hangi genin bezelye tohumlarının sarı veya yeşil rengini belirlediğini ortaya çıkardı. Yeşil rengin, gendeki bir mutasyona bağlı olduğu ortaya çıktı. SGR (yeşil kalmak), tohum olgunlaşması veya yaprak yaşlanması sırasında klorofilin tahribatında yer alan bir proteini şifreleyen.
1866'da, genetiğin kurucusu Gregor Mendel, bezelye içindeki özelliklerin kalıtımına dair ünlü çalışmasını yayınladı Bitki Hibridizasyonu Üzerine Deneyler (Bitki Hibridizasyonu Üzerine Deneyler; Mendel, G., 1866, Versuche über Pflanzen-Hybriden, Verh. Naturforsch. Ver. Brünn 4: 3-47).
Mendel'in elde ettiği sonuçlar bugün her öğrenciden biliniyor. Mendel, eğer sarı ve yeşil tohumları olan iki saf bezelye çizgisi birbiriyle çaprazlanırsa, o zaman ilk nesil melezlerin hepsinin sarı tohumlara sahip olacağını ve ikinci kuşağın bölüneceğini keşfetti: Yavruların 3 / 4'ü sarı tohumlara sahip olacak ve 1/4 – yeşil. Bu sonuçlar Mendel'i karakteristiklerin (bu durumda, tohumların renginin) ayrık kalıtsal faktörler (genler) tarafından belirlendiği fikrine götürdü.Her genin çeşitli varyasyonları (aleller) olabilir. Bu durumda, bir allel (Y) tohumun sarı rengini belirler, diğeri (y) – yeşil. Kavramsal olarak beden, her birinden birer tane olmak üzere, genin iki kopyasını alır. Alellerden biri (bu durumda Y) daha fazla “güçlü” (baskın), daha sonra bir genotipe sahip melezlerde olabilir yy Sadece bu alel tarafından belirlenen özellik (sarı tohumlar) görünecektir.
Mendel’in çalışmalarının yayınlanmasından bu yana geçen 140 yılda çok şey değişti. 20. yüzyılın başlarında, Mendel genlerinin kromozomların bir parçası olduğu ortaya çıktı. Yüzyılın ortalarında, DNA yapısı deşifre edildi ve daha sonra genetik kod. Bugün, “gen” kelimesinin Mendel'in günlerinden çok daha spesifik olduğu anlaşılmaktadır, ancak temel Mendelyan makalesinden alınan mükemmel “bezelye” örnekleri hala tüm genetik ders kitaplarında yer almaktadır.
Mendel'in sarı ve yeşil tohumları ile bezelye geçişi için deney planı (orijinal çizim – www.mun.ca sitesinden)
Son on yıllarda, çeşitli organizmaların yüz binlerce geni keşfedildi, anlatıldı ve deneysel olarak araştırıldı, virüslerden insanlara.Ancak, şaşırtıcı bir şekilde, şimdiye kadar genetik, bezelye tohumlarının renginden hangi özel genin (kelimenin modern anlamında) sorumlu olduğunu keşfetmekten rahatsız olmamıştır! Yani, DNA bölgesi tam olarak gene Yne kodladığı ve işlevlerinin moleküler düzeyde olduğu. Tabii ki, genetik kurucusu için en azından saygı duymak zorunda kalacaktı!
İngiltere, İsviçre ve ABD'den bir grup genetikçi nihayet bu sinir bozucu boşluğu doldurdu. Bezelye tohumlarının yeşil renginin, birçok bitkide uzun zaman önce bilinen bir gende bir mutasyonla belirlendiği ortaya çıktı. SGRkimin adı sözlerden geliyor "yeşil kalmak"(" Yeşil kalın "). Diğer bitkilerde, bu gendeki mutasyonlar yapraklarının uygun zamanda sarıya dönmemesine, ancak yeşil kalmasına neden olur. gen SGR bir proteini kodlar senesans indüklenebilir kal-yeşil protein kloroplast (SGR) kloroplastlarda klorofil yıkımı sürecine dahil olmuştur.
Normal çalışma geni SGR Yeşil pigment klorofilini tahrip ederek tohumlara veya yapraklara sarı bir renk verir, bunun sonucunda sarı renkli karotenoid pigmentleri görünür hale gelir. Geni devre dışı bırakan mutasyonlar (bu genin RNA interferansı ile kapanması kadar), yapraklar yaşlandıkça veya tohumlar olgunlaştıklarında ve yeşil kaldıklarında klorofilin parçalanmamasına neden olur.
Böylece, tohumların sarı renginin – "norm" ve yeşil – "kaçırma" olduğu anlaşıldı. Baskınlık mekanizması da netleşti (sarı rengin neden yeşil olana hükmediyordu): klorofilin parçalanmaması için, genin her iki kopyasının da zarar görmesi gerekir (genotip). yy) ve en az birinin fonksiyonel olması durumunda (yy veya UU) daha sonra kloroplastlarda işlevsel protein SGR bulunacak ve klorofilin tahribatı zamanında oluşacaktır.
Mendel, bazen kendi deneyleri için bilerek seçtiği, genellikle konuşulan, son derece atipik olan, tek bir gen tarafından belirlenen bu tür özellikleri tercih ettiği için sorumlu tutulur. Özelliklerin çoğu, çeşitli genlere bağlıdır ve melez döllerdeki bu özelliklerin durumlarının niceliksel oranları, oldukça karmaşıktır ve klasik Mendelian 3: 1 bölünmesinden çok uzaktır. Üstelik, bazı teorik biyologlar, kesinlikle konuşan bir genin hiçbir zaman belirli bir özelliği belirleyememesine dikkat ederler … Örneğin, bezelye normal sarı tohumlar oluşturmak için, bitkinin bir aleli vardır. içinde gerekli ama yeterli değildir.Genel olarak, ön koşul normal bir genotiptir, çünkü aksi halde o sarı değildir – herhangi bir tohum için beklemenize gerek yoktur …
Bu akıl yürütme çizgisine devam ederek, her bir özelliğin bir bütün olarak genotip tarafından belirlendiği ve daha da ilerleyerek, fenotip ile genotip arasındaki çizginin oldukça koşullu olduğu gerçeğine varılması mümkündür (bkz. A. S. Rautian. Genotipin doğası üzerine). ve kalıtım // Genel Biyoloji Dergisi1993, T. 54. 5 2. S. 131-148). Bununla birlikte, böyle bir genetik bilimi bugün pek popüler değildir, ancak içinde bazı sağlam tahıllar olabilir. Fakat şimdi, moleküler biyolojide büyük keşiflerin zamanı ve akademik dünya, esas olarak moleküler düzeyde, yaşamın temellerini anlamaya çalışıyor. Ve daha sonra, yeni gerçeklerin akışı kurumaya başladığında, felsefe yapabilirsiniz.
Mendel'e gelince, onun örneği bazen bilimin iyiliği için nesnellik ve tarafsızlığı feda etmeye değdiğini gösteriyor: eğer başka, daha zor bir şekilde miras alınan, analiz için işaretler aldıysa, sonuçları anlayamadı ve genetiğin kanunları değildi. açık olurdu.
Kaynak: I. Armstead ve diğ. Mendel'in Türler Arası Tanımlaması ben Locus // bilim. 2007. V. 315. S 73.
Alexander Markov