Βασικές αρχές γενετικής - 5η έκδοση

Εισαγωγή στη γενετική   33 Στο δεύτερο μισό του 19ου αιώνα, οι κυτταρο- λόγοι έδειξαν ότι ο πυρήνας έπαιζε ρόλο στη γονι- μοποίηση. Λίγο πριν το τέλος του ίδιου αιώνα, ο August Weismann (1834–1914) κατάφερε τελικά να ανατρέψει την ιδέα της κληρονομικότητας επί- κτητων χαρακτηριστικών. Κόβοντας ουρές ποντι- κών για 22 διαδοχικές γενιές, έδειξε ότι το μήκος της ουράς στους απογόνους παρέμενε επίμονα μεγάλο. Ο Weismann πρότεινε τη θεωρία του βλαστικού πλάσματος , σύμφωνα με την οποία τα κύτταρα στα όργανα αναπαραγωγής φέρουν ένα πλήρες σύνολο γενετικών πληροφοριών που μεταβιβάζονται στο ωάριο και στο σπερματοζωά- ριο [ Εικόνα 1.10(β) ]. Το έτος 1900 αποτέλεσε ορόσημο στην ιστο- ρία της γενετικής. Εκείνη τη χρονιά ανακαλύ- φθηκε εκ νέου η καθοριστική δημοσίευση που είχε κάνει ο Gregor Mendel το 1866 για τα πειρά- ματα με τα μπιζέλια, που καταδείκνυε τις αρχές της κληρονομικότητας (τις οποίες θα περιγρά- ψουμε με περισσότερες λεπτομέρειες στο Κεφά- λαιο 3). Μόλις αναγνωρίστηκε η σπουδαιότητα των συμπερασμάτων του, άλλοι βιολόγοι ξεκί- νησαν αμέσως παρόμοιες γενετικές μελέτες με ποντίκια, κοτόπουλα και άλλους οργανισμούς. Τα αποτελέσματα αυτών των ερευνών έδειξαν ότι πολλά κληρονομικά γνωρίσματα όντως ακολου- θούν τους κανόνες του Mendel. Στον Πίνακα 1.1 συνοψίζονται μερικές από τις πρώιμες ιδέες περί κληρονομικότητας. Το 1902, και αφού είχε ήδη γίνει αποδεκτή η θεωρία της κληρονομικότητας του Mendel, ο Walter Sutton (1877–1916) πρότεινε την ιδέα ότι τα γονίδια –οι μονάδες της κληρονομικότητας– βρίσκονται στα χρωμοσώματα. To 1910 o Thomas Hunt Morgan (1866–1945) ανακάλυψε την πρώτη μεταλλαγμένη φρουτόμυγα και χρησιμοποίησε τις φρουτόμυγες για να αποκαλύψει πολλές λεπτομέ- ρειες σχετικά με τη γενετική της μεταβίβασης. Τα θεμέλια για τη γενετική των πληθυσμών μπήκαν στη δεκαετία του 1930, όταν ξεκίνησε η διαδικα- σία ενοποίησης της γενετικής του Mendel με την εξελικτική θεωρία. Οι γενετιστές άρχισαν να χρησιμοποιούν βακτήρια και ιούς στη δεκαετία του 1940. Η ταχύτατη αναπαραγωγή και τα απλά γενετικά συστήματα των οργανισμών αυτών επέτρεπαν τη λεπτομερή μελέτη του εκάστοτε οργανισμού και της δομής των γονιδίων του. Περίπου την ΠΊΝΑΚΑΣ 1.1 Πρώιμες θεωρίες περί κληρονομικότητας Θεωρία Τι πρότεινε Σωστό ή λάθος Παγγένεση Οι γενετικές πληροφορίες ταξιδεύουν από διαφορετικά μέρη του σώματος στα όργανα αναπαραγωγής. Λάθος Κληρονομικό- τητα επίκτητων χαρακτηριστικών Τα επίκτητα γνωρίσματα ενσωματώνονται στις κληρονομικές πληροφορίες. Λάθος Προσχηματισμός Μια μικρογραφία του οργανισμού υπάρχει στα γαμετικά κύτταρα και όλα τα γνωρίσματα κληρονομούνται από τον έναν γονέα. Λάθος Αναμειγνυόμενη κληρονομικότητα Τα γονίδια συνδυάζονται και αναμειγνύονται. Λάθος Θεωρία του βλαστικού πλάσματος Όλα τα κύτταρα περιέχουν ένα πλήρες σύνολο γενετικών πληροφοριών. Σωστό Κυτταρική θεωρία Όλες οι μορφές ζωής αποτελούνται από κύτταρα, τα οποία δημιουργούνται μόνο από κύτταρα. Σωστό Κληρονομικότητα κατά Mendel Τα γνωρίσματα κληρονομούνται σύμφωνα με καθορισμένες αρχές. Σωστό ίδια εποχή συγκεντρώθηκαν στοιχεία που τεκ- μηρίωναν ότι το DNA ήταν ο χώρος αποθήκευ- σης της γενετικής πληροφορίας. To 1953 o James Watson (1928–) και ο Francis Crick (1916–2004), μαζί με τη Rosalind Franklin (1920–1958) και τον Maurice Wilkins (1916–2004), περιέγραψαν την τριδιάστατη δομή του DNA, οδηγώντας μας στην εποχή της μοριακής γενετικής (δείτε το Κεφάλαιο 8). Έως το 1966 είχε εξακριβωθεί η χημική δομή του DNA και το σύστημα με το οποίο καθορί- ζει την αλληλουχία αμινοξέων των πρωτεϊνών. Η πρόοδος στη μοριακή γενετική οδήγησε στα πρώτα πειράματα ανασυνδυασμένου DNA το