Licenci Mendelovu muzeu a Přírodovědecké fakultě Masarykovy univerzity poskytlo Cold Spring Harbor Laboratory
Přesun genů způsobený vzájemnými výměnami částí chromozomů
V průběhu výzkumu na ovocných muškách identifikoval Morgan se spolupracovníky stále více a více dědičných znaků. Všimli si, že se u některých mušek objevují mnohem častěji určité kombinace znaků. Přicházejí proto s myšlenkou, že některé geny jsou ve „vazbě“ a dědí se tedy častěji společně, jako by se jednalo o jednu sestavu. Takové sestavy neboli „vazebné skupiny“ identifikovali čtyři a odpovídaly tak spárovanému počtu chromozomů drozofily, které pozorovali pod mikroskopem. Toto zjištění bylo dalším důkazem, že se geny nachází na chromozomech.
Morganova skupina využila existenci vazby pro konstrukci chromozomových map. Zjistili, že když si homologní chromozomy během meiózy vymění své části, tak geny ve vazbě se občas oddělí. Četnost, s jakou se geny oddělují, pak umožňuje měřit jejich relativní vzdálenosti na chromozomech. Geny, které jsou od sebe vzdálenější, rekombinují, tedy vyměňují si části chromozomů, častěji. Naopak geny ležící na chromozomu blízko sebe rekombinují vzácněji.
Galerie
Věděli jste, že?
Calvin Bridges, jeden z Morganových studentů, prohlásil, že má nejlepší oči v laboratoři. Bridges zachytil většinu z prvně popsaných mutantů drozofily, staral se a uchovával řadu různých linií, které později používal v experimentech. V laboratoři Morgana přitom začínal jako pomocník na mytí skla.
Hmm…
Jak bys navrhl experiment, který by prokázal genovou vazbu?
Video
Videa v této kapitole jsou v původním anglickém znění.
 |
Garland AllenGarland Allen je profesorem Programu Evoluční a populační biologie na univerzitě ve Washingtonu (Washington University) v St. Louis. Je autorem publikace Thomas Hunt Morgan: The Man & His Science a několika textů, jako např. Matter, Energy and Life a The Study of Biology. |
Alfred Sturtevant a Calvin Bridges byli studenti T. H. Morgana. Sturtevant získal důkaz o vazbě genů. Bridges vylepšil teorii chromozomové non-disjunkce a odvedl velký kus práce v metodice proužkování chromozomů.
Alfred Henry Sturtevant (1891–1970)
Alfred Henry Sturtevant se narodil v Jacksonville, stát Illinois, USA. Od mládí se zajímal o dědičnost a genetiku. Jednou z jeho nejranějších prací byla analýza rodokmenu koně, kterého vlastnil jeho otec. V roce 1909 jako student na Kolumbijské univerzitě (Columbia University) navštívil přednášku Thomase Hunta Morgana. Byla to jedna z mála přednášek, které Morgan přednesl studentům. Morganova vášeň pro vědu a objevování fascinovala Sturtevanta natolik, že Morgana oslovil s žádostí, zda by pro něho mohl pracovat. Sturtevant se stal jedním z prvních Morganových studentů ve „Fly room“, kteří tam pracovali s ovocnou muškou Drosophila melanogaster.
Jako svou doktorskou práci publikoval Sturtevant první chromozomovou mapu na světě. Myšlenka genové vazby ho napadla znenadání jednou v noci. Spolu s dalšími kolegy Morganovy laboratoře probírali článek o zbarvení srsti u králíků. Sturtevant si uvědomil, že geny jsou uloženy za sebou ve vazebných skupinách. Napadlo ho, že by to mohl dokázat, pokud by získal ty „správné“ mutanty drozofily. Sturtevant zůstal většinu noci vzhůru a namísto práce na svém domácím úkolu vypracoval podrobnosti vazbové analýzy.
Roku 1928 se Sturtevant, Thomas Hunt Morgan a Calvin Bridges přestěhovali do California Institute of Technology (Caltech). Do roku 1951 zde byl Sturtevant profesorem biologie. Roku 1967 za svoji práci v oblasti genetiky u drozofily obdržel cenu „National Medical for Science“.
Calvin Blackman Bridges (1889–1938)
Calvin Blackman Bridges se narodil v oblasti Schuyler Falls, ve státě New York, USA. Osiřel v útlém dětství a byl vychováván prarodiči. Roku 1909 navštívil několik přednášek T. H. Morgana a poté se připojil k Morganově laboratorní skupině v Kolumbii, aby pracoval v novém odvětví genetiky. Jako nováčkovi mu byla přidělena obyčejná práce umývání lahví po experimentech s mouchami. Podle legendy objevil Bridges prvního bělookého mutanta drozofily, když se chystal vymýt jednu z lahví. Podle jeho spolupracovníka, Alfreda Sturtevanta, měl Bridges ty nejlepší oči pro hledání nových mutantů. Měl také největší zkušenosti a trpělivost pro vytváření nových variant mutantů pro různé pokusy. Mnoho z těchto mutantů, které popsal a získal, se používá dodnes.
Bridges byl také velice vynalézavý. Vymyslel levnější substrát pro chov mušek, než bylo předchozí banánové médium. Navrhl binokulární mikroskop pro lepší pozorování mušek a navrhnul také inkubátory s regulací teploty, kde mušky pěstoval.
Některé z Bridgesových vědeckých úspěchů zahrnují teorii chromozomové non-disjunkce (situace, kdy se párové chromozomy nerozcházejí do gamet) nebo zavedení systému pro pojmenovávání mutantů. Poskytl také většinu údajů, které propojovaly geny drozofily se vzory v podobě proužků na chromozomech ze slinných žláz drozofily.
Roku 1928 se spolu s Morganem přestěhoval do California Institute od Technology, avšak stále zastával i vědeckou pozici na univerzitě v Kolumbii. Thomas Hunt Morgan ve své biografii napsal, že „Bridges byl přátelský, nezaujatý a vždy ochotný pomoci komukoli, kdo k němu přišel požádat o radu.“ Bridges zemřel roku 1938 na srdeční selhání v důsledku komplikací spojených s infekcí srdeční chlopně.
Věděli jste, že?
Alfred Sturtevant, jeden z Morganových studentů, vypracoval u drozofily většinu vazebných map. Sturtevant byl částečně barvoslepý a mohl mít pravděpodobně problémy s rozlišením mušek s různými barvami očí, zejména těch s různými červenými odstíny.
Hmmm…
Jaké může mít výhody to, že si chromozomy vymění své části mezi sebou?
Odkazy a literatura
The Interactive Flyhttp://flybase.bio.indiana.edu/allied-data/lk/interactive-fly/aimain/1aahome.htm
Na stránce najdete pěknou sbírku obrázků mušky Drosophila v různých stadiích jejího vývoje. Také obsahuje shrnutí různých genů, o kterých víme, že ovlivňují její vývoj.
Electron micrographs of Drosophila Chromosomeshttp://www.helsinki.fi/~saura/EM/
Klikněte a podívejte se na fotografie chromozomů drozofily z elektronového mikroskopu, které byly publikovány v časopise Hereditas skupinou z University of Helsinki.
Mutant Fruit Flieshttp://www.exploratorium.edu/exhibits/mutant_flies/mutant_flies.html
The Exploratorium v San Franciscu vytvořilo stránku s ilustracemi různých mutantů.
- Allen, Garland E., 1978, Thomas Hunt Morgan: The Man and His Science, Princeton University Press, Princeton, New Jersey.
- Bridges, Calvin B., 1916, Non-Disjunction as Proof of the Chromosome Theory of Heredity, Genetics, 1: 1-52, Genetics Society of America.
- Glass, Bentley, 1988, A Guide to the Genetics Collections of the American Philosophical Society, American Philosophical Society Library, Philadelphia.
- Moore, John, A., 1985, Science as a Way of Knowing, American Society of Zoologists.
- Morgan, T. H., 1939, Personal Recollections of Calvin B. Bridges, Journal of Heredity, 30: 354-358.
- Morgan, T. H., 1940, Calvin Bridges: a Biography, Genetics, 25: i-v, Genetics Society of America.
- Morgan, T. H., 1941, Calvin Blackman Bridges, 1889-1938. Nat. Acad. Sci. Biog. Mem., 22: 31-48.
- Portugal, Franklin, H., and Cohen, Jack, S., 1977, A Century of DNA: A History of the Structure and Function of the Genetic Substance, The Massachusetts Institute of Technology, U. S. A.
- Stubbe, Hans, 1972 (English Translation), History of Genetics, The Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts.
- Sturtevant, A. H., 1965, A History of Genetics, Harper & Row, Publishers, New York.
ÚEB, Přírodovědecká fakulta, Masarykova univerzita |
Mendelovo muzeum, Masarykova univerzita |
Návrat na úvodní stránku webu, přístupnost |
| Servisní středisko pro e-learning na MU
| Fakulta informatiky Masarykovy univerzity, 2013
Centrum interaktivních a multimediálních studijních opor pro inovaci výuky a efektivní učení | CZ.1.07/2.2.00/28.0041
