Gregor Mendel

De la Viquipèdia, l'enciclopèdia lliure.
Saltar a la navegació Saltar a la cerca
Gregor Johann Mendel

Gregor Johann Mendel ( Hynčice , 20 de juliol de 1822 [1] - Brno , 6 de gener de 1884 ) va ser un biòleg txec de parla alemanya , matemàtic i monjo agustí , considerat el precursor de la genètica moderna per les seves observacions sobre trets hereditaris .

Biografia

Bust de Mendel a la Universitat de Mendel, República Txeca .

Infància i joventut

Gregor Johann Mendel tenia dues germanes, una major, Veronica, que la seva família va retirar de casa després del descobriment de la seva diferent orientació sexual, i una més jove, Theresia [2] . Els seus pares eren Anton Mendel i Rosine Schwirtlich, camperols de Hynčice , Moràvia , en aquell moment anomenats Heinzendorf i que formaven part de l'Imperi dels Habsburg . Durant la seva infància i adolescència va treballar com a jardiner i apicultor i es va inscriure al gimnàs de Troppau, avui Opava , al qual va assistir amb una interrupció d’uns quatre mesos per problemes de salut. El 1840 es va inscriure a un institut filosòfic d’Olmütz, avui Olomouc . Allotjar-se a la nova ciutat va resultar difícil, ja que Mendel estava privat de diners, sense llar i encara obstaculitzat pels problemes de salut. La germana Theresia va finançar els seus estudis amb el seu dot i, a canvi, Mendel va ajudar econòmicament la seva germana quan es necessitaven els seus tres fills. Va dedicar gran part de la seva vida a experiments sobre genètica natural, obtenint resultats notables.

Vocació religiosa i estudis universitaris

El 1843 Mendel va entrar a l' abadia de Sant Tomàs de Brno , acollit pels frares agustins i per l'abat Cyrill Napp. El monestir privilegiava el compromís acadèmic amb l'oració, atès que l'estudi era considerat la forma més alta d'oració. Això va suposar un avantatge per a Mendel: allà es va poder dedicar finalment a l’estudi de les seves disciplines preferides ( matemàtiques , botànica , meteorologia ) i, en un clima de major llibertat econòmica, es va llicenciar en biologia i matemàtiques.

Escut de l'abadia de Gregor Mendel

El 6 d'agost de 1847 Mendel va ser ordenat sacerdot. El 1849 va començar a ensenyar a una escola mitjana de Znaim (avui Znojmo , República Txeca ): a la ciutat va passar l'examen per ser professor, que va superar només després de nombrosos fracassos i rebutjos. El 1851, quan l’abat Napp li va concedir l’oportunitat de matricular-se a la Universitat Imperial de Viena , Mendel es va convertir gairebé immediatament en ajudant de l’institut de física, una funció reservada als millors estudiants.

El 1853 Mendel va conèixer Andreas von Ettingshausen i Franz Unger , la influència dels quals va ser decisiva per al desenvolupament del seu experiment sobre pèsols dolços : el primer li va explicar la teoria combinatòria , el segon les tècniques més avançades de pol·linització artificial.

Descobriments i publicacions

Després d’anys a Viena , Mendel va tornar al monestir el juliol de 1853 com a professor, principalment de disciplines científiques, com ara física , matemàtiques i biologia . Allà va desenvolupar les seves habilitats com a investigador i científic, els fonaments de la seva futura activitat al monestir de Brno . A Mendel li encantava dedicar-se a la meteorologia (va publicar diversos treballs sobre el tema) i al jardí de l'abadia, on va descobrir les característiques variables de les plantes, revelant els mecanismes de l' herència després de molts anys de treball. Gregor Mendel, ara conegut com el "pare de la genètica moderna", per dur a terme els seus experiments va cultivar i analitzar prop de 28.000 plantes de pèsols durant els set anys d'experiments; posteriorment, va trigar dos anys a processar les seves dades, cosa que va conduir a tres generalitzacions que més tard es van conèixer com a Lleis de l'herència de Mendel .

L'hivern de 1865 Mendel va tenir l'oportunitat d'exposar l'obra de la seva vida a una audiència d'unes quaranta persones, entre biòlegs, químics, botànics i metges, en dues conferències celebrades respectivament el 8 de febrer i el 8 de març, però ningú no va poder seguir o entendre la seva obra. L’any següent va publicar el seu propi treball titulat Experiments on the hybridization of plants , [3] amb quaranta còpies impreses que va enviar als científics més famosos d’Europa, per convidar-los a verificar el seu gran descobriment mitjançant altres experiments. Aquesta podria haver estat l'ocasió del seu esperat i desitjat reconeixement, però l'únic que estava interessat en la seva obra va ser el catedràtic de botànica de Munic Karl Wilhelm von Nägeli , amb qui va romandre en contacte durant molt de temps.

Darrers anys de vida

En els darrers anys de la seva vida, encara que agredit per professionals (ja no podia reproduir la mateixa relació estadística amb altres plantes [4] ) i fracassos personals, Mendel mai va perdre l’humor ni l’amor pels seus néts, dos dels quals, gràcies a gràcies al seu ajut econòmic, es van graduar en medicina .

Invertit en el paper d’ abat , també va haver d’utilitzar totes les seves forces en una dura lluita contra el govern austríac, que per reduir la seva angoixa havia promulgat una llei que imposava forts impostos als monestirs. Mendel va considerar tan injust que es va induir a escriure llargues cartes explicant per què es negava a pagar impostos. Per això, es va anar aïllant gradualment: primer dels seus amics i després de la comunitat. El 6 de gener de 1884, Gregor Mendel va morir de nefritis aguda . Descansa al cementiri central de Brno .

Obra de Mendel

Dominants i recessius fenotips . (1) Generació parental. (2) Generació F1. (3) Generació F2.

La contribució fonamental de Mendel és de tipus metodològic: aplica per primera vegada l'eina matemàtica, en particular les estadístiques i el càlcul de probabilitats , a l'estudi de l'herència biològica. El concepte innovador que va introduir afirmava que a la base de l’ herència hi havia agents específics continguts en els pares, contràriament al que es va afirmar en aquell moment. Encara no podem parlar de genètica, però, trenta-cinc anys després, l’holandès Hugo de Vries , l’alemany Carl Correns i l’austríac Erich von Tschermak , després d’haver arribat a les mateixes conclusions que el monjo de Silèsia , es van adonar de la seva obra i reconeixien el mèrit. Així, el 1900, l'obra de Mendel va aconseguir tenir el paper que li corresponia en la història de la ciència. La ciència de l'herència va rebre el nom de genètica el 1906 per William Bateson ; el terme " gen " va ser introduït fins i tot més tard, el 1909, per Wilhem Johansen.

Mendel, després de set anys de selecció, va identificar set " línies pures ": set varietats de pèsols que es diferencien en caràcters extremadament visibles (forma de la llavor: llisa o arrugada ; color de la llavor: groc o verd ; forma de la vaina: inflada o arrugat ; color de la vaina: groc o verd ; posició de la flor: al llarg de la tija o a la part superior ; color de la flor: blanc o rosa ; longitud de la tija : alta o baixa ). Les característiques d'aquesta planta ( Pisum sativum ) eren especialment adequades per a l'estudi, juntament amb un sistema reproductor senzill, gràcies al qual el monjo podia pol·linitzar les seves verdures a voluntat. Va treballar amb un nombre molt gran d’exemplars, perquè sabia que les lleis de la probabilitat es manifestaven en gran nombre.

Mendel va prendre dues varietats de plantes de pèsols completament diferents, pertanyents a les anomenades línies pures (és a dir, aquelles en què l’aspecte s’ha mantingut constant després de nombroses generacions), una de pell llisa i una altra de pell arrugada, i va començar a creuar-les per especularment diferents personatges: per exemple, una planta de flors vermelles amb una planta de flors blanques. Va assenyalar que la primera generació filial (també anomenada F1) només va manifestar una de les característiques de les generacions parentals (també anomenada P) i va deduir que un dels dos caràcters ha de ser dominant sobre l’altre: a partir d’aquesta observació s’origina la llei sobre la uniformitat d’híbrids. Travessant llavors les plantes de la generació F1, Mendel va observar, en part de la generació següent, la reaparició de personatges "perduts" a la F1 i, per tant, va entendre que realment no havien desaparegut, sinó que havien estat "enfosquits" pel dominant. En observar la periodicitat de la segona generació filial, o F2, (tres exemplars mostren el gen dominant i un el gen recessiu) Mendel va portar els resultats encara més enllà:

  • L’existència de gens (va anomenar personatges determinants hereditaris );
  • Els fenotips alternatius presents a F2 es defineixen per diferents formes del mateix gen: aquestes formes s’anomenen al·lels ;
  • Per donar lloc a la periodicitat de F2, cada tipus de gen ha d’estar present, en plantes de pèsols adults, amb dos parells per cèl·lula, que es segreguen en el moment de la producció de gàmetes .

Lleis de Mendel

Llei del domini

Segons la llei de dominància (o llei de l’homogeneïtat del fenotip ), els individus nascuts de l’encreuament entre dos individus homozigots que difereixen per un parell al·lèlic tindran el fenotip donat per l’ al·lel dominant. Amb un significat més ampli que l'obra de Mendel, es pot enunciar com la llei de la uniformitat dels híbrids de primera generació. [5]

Codominància

La codominància és una excepció a la llei de dominància i es produeix quan els dos al·lels, en ser dominants, es produeixen junts. Per exemple, a la sang els al·lels són A, B i 0. Si un nen neix de dos pares amb sang tipus 0, tindrà sang tipus 0 (dos al·lels tipus 0, per tant, 00); si els pares són de tipus 00 i BB o BB i BB, la seva sang serà de tipus B (en realitat, B0 en el primer cas, BB en el segon); si són de tipus 00 i AA o AA i AA, la sang del nen serà de tipus A (en realitat, A0 en el primer cas, AA en el segon). Això demostra que A i B són dos factors dominants, per tant, si un progenitor té tipus sanguini AA i l’altre té tipus BB, la sang del nen serà tipus AB, ja que aquests factors són dominants i, per tant, codominants . En el càlcul del grup sanguini s’ha de considerar sempre la possible presència de l’al·lel 0, oculta perquè és recessiva; per tant, si un pare té sang A, però els seus gens són de tipus A0, i el segon té grup sanguini B, però amb gens B0, els nens poden néixer amb qualsevol grup sanguini, excepte AA i BB (però poden tenir grups AB, A0 , B0 i 00). [6]

Domini incomplet

El domini incomplet també és una excepció a les lleis de Mendel i es produeix quan un al·lel és dominant sobre l’altre, però de manera incompleta. Es dedueix que l'altre al·lel té la possibilitat d'expressar-se, encara que en menor mesura que l'al·lel dominant. El fenotip manifestat per l'heterozigot és un fenotip intermedi entre els dels dos homozigots (dominant i recessiu). [6]

Les lleis de Mendel només s'apliquen als trets en què el fenotip deriva de l'expressió d'un sol gen (com ara els trets examinats per l'abat), no es poden aplicar als trets a causa de la interacció entre molts gens i el medi extern. , resistència, força, producció, capacitats cognitives, etc.); en parlem en genètica quantitativa o mètrica.

A principis del segle XX, amb el redescobriment de les teories de Mendel, les ciències evolutives "van creuar" els seus descobriments amb les hipòtesis de Charles Darwin : així va néixer l'anomenada " síntesi moderna ", que és la més autoritzada. teoria evolutiva, que va romandre de moda fins als anys setanta. Aquesta teoria postulava la selecció gradual dels caràcters més favorables, a la llum de les teories genètiques, després d’una adaptació de l’espècie al medi. Aquesta teoria ha estat parcialment modificada i més sensible a l'evidència empírica per la " teoria dels equilibris puntuats ", que tanmateix reconeix les lleis de Mendel i la contribució fonamental de la genètica a l'estudi dels processos evolutius.

Llei de segregació

La llei de la segregació estableix que, durant la generació de descendència , un parell d’al·lels associats al mateix gen se separa de manera que la meitat dels gàmetes porten un al·lel i l’altra meitat l’altre al·lel.

Llei d'assortiment independent

La llei de l'assortiment independent determina que, durant la formació dels gàmetes, la segregació d'un parell d'al·lels és independent de la segregació d'un parell d'al·lels pertanyents a un altre locus (és a dir, a un altre gen).

Al·lèlia múltiple

Parlem d’al·lels múltiples quan més de dos al·lels d’un mateix gen corresponen a un sol tret fenotípic . Com que els al·lels d’un mateix gen sempre ocupen els mateixos locis de cromosomes homòlegs , que només es troben en organismes diploides i sempre en dos, no hi hauria d’haver més d’un parell d’al·lels per a cada gen; en realitat això és possible gràcies a mutacions genètiques , que intervenen per modificar les característiques d’un al·lel ja existent, transformant-lo en una nova versió, lleugerament diferent de la primera, del mateix gen. El contrari de l’ al·lel·lia múltiple és la pleiotropia , definida com la capacitat d’un sol gen d’influir en diversos caràcters; l’herència poligènica , en canvi, és similar als al·lels múltiples, per als quals el mateix caràcter està influït per diversos al·lels pertanyents a gens diferents i no necessàriament al mateix.

Experiments de Mendel sobre les dues primeres lleis

Mendel, professor de ciències naturals, havia experimentat amb la seva investigació sobre dos tipus de plantes de pèsols dolços . Les dues plantes, que es reproduïen per autopol·linització, tenien caràcters antagònics (és a dir, una tenia els caràcters dominants i l’altra els recessius), com, per exemple, el color de la flor (vermell o blanc) o la longitud del tija (llarga o curta). El seu objectiu era combinar els dos individus i examinar els personatges del "fill".

Per tant, va agafar dues flors que tenien un sol caràcter diferent (és a dir, el color de la flor en blanc o vermell) i, assegurant-se que provenien d’una línia pura, va creuar les dues espècies artificialment. Va tallar l’ estam (òrgan reproductor masculí) de la flor vermella; va agafar una mica de pol·len de la flor blanca amb un petit pinzell i el va col·locar sobre el pistil de la flor vermella. Va esperar que el pol·len de la flor blanca fecundés el pistil de la flor vermella i va observar els resultats.

A partir d’aquella flor vermella van florir totes les flors vermelles, perquè (com va passar molts anys després) el tret dominant de la "flor vermella" havia prevalgut sobre el tret recessiu de la "flor blanca". Així doncs, de la unió de dues flors vermelles i blanques, homozigotes de línia pura, havia obtingut (en la primera generació, que anomenarem F1, primera generació filial) totes les flors heterozigotes vermelles.

RR (flor vermella homozigota)
R. R.
bb (flor blanca homozigota) b Rb Rb
b Rb Rb

Així, va formular la seva primera llei sobre el domini del caràcter.

Després va esperar que aquests híbrids es fecundessin i va observar la segona generació (F2) que havia obtingut. Per cada quatre flors "infantils", tres tenien el caràcter dominant (flor vermella) i una de caràcter recessiu (flor blanca).

Rb (flor vermella heterozigota)
R. b
Rb (flor vermella heterozigota) R. RR Rb
b Rb bb

Les possibles combinacions són:

  • RR (flor vermella homozigota)
  • Rb (flor vermella heterozigota)
  • Rb (flor vermella heterozigota)
  • bb (flor blanca homozigota).

i va formular així la seva segona llei.

Nota

  1. ^ (EN) La vida de GJ Mendel , Museu Mendel de Brno . Consultat el 7 de juny de 2021 .
  2. Robin Marantz Henig, El monjo al jardí , Milà, Garzanti, 2001. ISBN 88-11-59371-9 pag. 24-25
  3. ^ (EN) Gregor Mendel, Experiments on hybrids of plants (PDF), a esp.org.
  4. ^ Va ser particularment lamentable ja que va escollir per als seus experiments de confirmació el gènere Hieracium , Compositae , molt comú, però sotmès a fenòmens d' apomixis
  5. Curtis , pàg. 206 .
  6. ^ a b Curtis , pàg. B117 .

Bibliografia

  • Assaig sobre híbrids vegetals , Mendel 1866;
  • Assaig sobre algunes creus de Hieracium obtingudes per fecundació artificial , Mendel 1869;
  • Robin Marantz Henig, El monjo al jardí , Milà, Garzanti, 2001. ISBN 88-11-59371-9 ;
  • Federico Focher, Descobrint les lleis de la vida. Retrats de Redi, Maupertuis, Trembley, von Humboldt, Wallace, Mendel, Saonara (PD), Il Prato, 2019 ISBN 978-88-6336-481-1 .
  • Helena Curtis, N. Sue Barnes, Invitació a la biologia: blau, d’organismes a cèl·lules , Zanichelli, 2011.
  • Helena Curtis, N. Sue Barnes, Adriana Schnek, Graciela Flores, Invitation to biology.blu PLUS, Biologia molecular, genètica i evolució , Zanichelli, 2012.
  • Rafael Lazcano, Johann Gregor Mendel (1822-1884) , Editorial Académica Española, 2014.

Articles relacionats

Altres projectes

Enllaços externs

Control de l'autoritat VIAF (EN) 7455283 · ISNI (EN) 0000 0001 2119 4092 · LCCN (EN) n50036968 · GND (DE) 118 580 698 · BNF (FR) cb12298563v (data) · BNE (ES) XX975705 (data) · NLA (EN) ) 35.346.488 · BAV (EN) 495/230032 · CERL cnp00559473 · NDL (EN, JA) 00.524.395 · WorldCat Identities (EN) lccn-n50036968