Gregor Mendel

Această intrare sau secțiune despre subiecte matematice și biologice nu citează sursele necesare sau cei prezenți sunt insuficienți . Puteți îmbunătăți această intrare adăugând citate din surse de încredere în conformitate cu liniile directoare privind utilizarea surselor . Urmați sfaturile de proiectare de referință .

Gregor Johann Mendel

Gregor Johann Mendel ( Hynčice , 20 iulie 1822 ^[1] - Brno , 6 ianuarie 1884 ) a fost un biolog ceh de limbă germană , matematician și călugăr augustinian , considerat precursorul geneticii moderne pentru observațiile sale asupra trăsăturilor ereditare .

Biografie

Bustul lui Mendel la Universitatea Mendel, Republica Cehă .

Copilărie și tinerețe

Gregor Johann Mendel avea două surori, una mai în vârstă, Veronica, care a fost îndepărtată de acasă de familia ei în urma descoperirii orientării sale sexuale diferite și o tânără, Theresia ^[2] . Părinții săi erau Anton Mendel și Rosine Schwirtlich, țărani din Hynčice , Moravia , pe atunci numiți Heinzendorf și făceau parte din Imperiul Habsburgic . În copilărie și adolescență a lucrat ca grădinar și apicultor și s-a înscris la gimnaziul din Troppau, astăzi Opava , la care a participat cu o întrerupere de aproximativ patru luni din cauza problemelor de sănătate. În 1840 s-a înscris la un institut filosofic din Olmütz, astăzi Olomouc . Rămânerea în noul oraș s-a dovedit dificilă, deoarece Mendel a fost lipsit de bani, fără adăpost și încă împiedicat de problemele de sănătate. Sora Theresia și-a finanțat studiile cu zestrea ei, iar Mendel, în schimb, și-a ajutat-o ​​financiar pe sora ei când erau necesari cei trei copii ai ei. El și-a dedicat o mare parte din viață experimentelor de genetică naturală, obținând rezultate remarcabile.

Vocație religioasă și studii universitare

În 1843, Mendel a intrat în mănăstirea Sf. Toma din Brno , întâmpinat de frații augustini și de abatele Cyrill Napp. Mănăstirea a privilegiat angajamentul academic față de rugăciune, dat fiind faptul că studiul a fost considerat cea mai înaltă formă de rugăciune. Acesta a fost un avantaj pentru Mendel: acolo s-a putut dedica în cele din urmă studiului disciplinelor sale preferate ( matematică , botanică , meteorologie ) și, într-un climat de libertate economică mai mare, a absolvit atât biologia, cât și matematica.

Stema abației lui Gregor Mendel

La 6 august 1847 Mendel a fost hirotonit preot. În 1849 a început să predea într-o școală gimnazială din Znaim (astăzi Znojmo , Republica Cehă ): în oraș a trecut examenul pentru a deveni profesor, pe care l-a trecut doar după numeroase eșecuri și respingeri. În 1851, când abatele Napp i-a acordat posibilitatea de a se înscrie la Universitatea Imperială din Viena , Mendel a devenit aproape imediat asistent la institutul de fizică, rol rezervat celor mai buni studenți.

În 1853 Mendel l-a întâlnit pe Andreas von Ettingshausen și Franz Unger , a căror influență a fost decisivă pentru dezvoltarea experimentului său asupra mazărei dulci : primul i-a explicat teoria combinatorie , al doilea tehnicile mai avansate de polenizare artificială.

Descoperiri și publicații

După ani de zile la Viena , Mendel s-a întors la mănăstire în iulie 1853 ca profesor, în principal de discipline științifice, precum fizică , matematică și biologie . Acolo și-a dezvoltat abilitățile de cercetător și om de știință, bazele activității sale viitoare în mănăstirea Brno . Lui Mendel i-a plăcut să se dedice meteorologiei (a publicat mai multe lucrări pe această temă) și grădinii mănăstirii, unde a descoperit caracteristicile variabile ale plantelor, dezvăluind mecanismele moștenirii după mulți ani de muncă. Gregor Mendel, cunoscut acum ca „tatăl geneticii moderne”, pentru a-și desfășura experimentele a cultivat și a analizat aproximativ 28.000 de plante de mazăre în timpul celor șapte ani de experimente; ulterior a durat doi ani pentru a-și prelucra datele, ceea ce a dus la trei generalizări care au devenit ulterior cunoscute sub numele de Legile moștenirii lui Mendel .

În iarna anului 1865, Mendel a avut ocazia să-și expună opera vieții unui public de aproximativ patruzeci de persoane, inclusiv biologi, chimiști, botanici și medici, în două prelegeri susținute respectiv pe 8 februarie și pe 8 martie, dar nimeni nu a reușit nici urmează sau înțelege munca sa. În anul următor a publicat propria sa lucrare intitulată Experimente privind hibridizarea plantelor , ^{[3] având} tipărite patruzeci de exemplare pe care le-a trimis celor mai renumiți oameni de știință din Europa, pentru a-i invita să verifice marea sa descoperire prin alte experimente. Acesta ar fi putut fi ocazia recunoașterii sale mult așteptate și dorite, dar singurul care era interesat de munca sa a fost profesorul universitar de botanică din München Karl Wilhelm von Nägeli , cu care a rămas mult timp în contact.

Ultimii ani de viață

În ultimii ani ai vieții sale, deși amărât de profesioniști (nu mai putea reproduce aceeași relație statistică cu alte plante ^[4] ) și eșecuri personale, Mendel nu și-a pierdut niciodată umorul sau dragostea față de nepoții săi, dintre care doi, datorită cu ajutorul său financiar, au reușit să absolve medicina .

Investit în rolul de stareț , el a trebuit să-și folosească toate forțele într-o luptă dură împotriva guvernului austriac, care, pentru a-și reduce suferința financiară, a adoptat o lege care impunea grele impozite asupra mănăstirilor. Lui Mendel i s-a părut atât de nedrept încât s-a indus să scrie scrisori lungi explicând de ce a refuzat să plătească impozite. Din această cauză a fost izolat treptat: mai întâi de prietenii săi și apoi de comunitate. La 6 ianuarie 1884, Gregor Mendel a murit de nefrită acută . Odihnește-te în cimitirul central din Brno .

Munca lui Mendel

Fenotipuri dominante și recesive . (1) Generația părintească. (2) Generația F1. (3) Generația F2.

Contribuția fundamentală a lui Mendel este de tip metodologic: el aplică pentru prima dată instrumentul matematic, în special statisticile și calculul probabilităților , la studiul moștenirii biologice. Conceptul inovator pe care l-a introdus a afirmat că la baza eredității există agenți specifici conținuți în părinți, contrar celor susținute la acea vreme. Nu putem vorbi încă de genetică, dar, treizeci și cinci de ani mai târziu, olandezul Hugo de Vries , germanul Carl Correns și austriacul Erich von Tschermak , după ce au ajuns la aceleași concluzii ca și călugărul din Silezia , au luat cunoștință de munca sa și au recunoscut meritul. Astfel, în 1900, opera lui Mendel a reușit să aibă rolul care i-a corespuns în istoria științei. Știința eredității a primit numele de genetică în 1906 de William Bateson ; termenul „ genă ” a fost introdus chiar mai târziu, în 1909, de Wilhem Johansen.

Mendel, după șapte ani de selecție, a identificat șapte „ linii pure ”: șapte soiuri de mazăre care diferau în caractere extrem de vizibile (forma semințelor: netedă sau încrețită ; culoarea seminței: galbenă sau verde ; forma păstăi: umflată sau ridat ; culoarea păstăi: galben sau verde ; poziția florii: de -a lungul tulpinii sau în partea de sus ; culoarea florii: albă sau roz ; lungimea tulpinii : înaltă sau joasă ). Caracteristicile acestei plante ( Pisum sativum ) erau deosebit de potrivite pentru studiu, împreună cu un sistem reproductiv simplu, datorită căruia călugărul își putea poleniza legumele după bunul plac. A lucrat cu un număr foarte mare de exemplare, pentru că știa că legile probabilității se manifestă pe un număr mare.

Mendel a luat două soiuri complet diferite de plante de mazăre, aparținând așa-numitelor linii pure (adică cele în care aspectul a rămas constant după numeroase generații), una cu pielea netedă și una cu pielea ridată și a început să le traverseze pentru specular diferite personaje: de exemplu, o plantă cu flori roșii cu o plantă cu flori albe. El a menționat că prima generație filială (numită și F1) a manifestat doar una dintre caracteristicile generațiilor părintești (numită și P) și a dedus că unul dintre cele două caractere trebuie să fie dominant asupra celuilalt: din această observație se naște legea uniformității de hibrizi. Trecând apoi plantele generației F1, Mendel a observat, parțial din generația următoare, reapariția personajelor „pierdute” în F1 și, prin urmare, a înțeles că nu dispăruseră cu adevărat, ci fuseseră „ascunse” de cea dominantă. Observând periodicitatea celei de-a doua generații filiale sau F2 (trei exemplare prezintă gena dominantă și una gena recesivă) Mendel a dus concluziile și mai departe:

• Existența genelor (el a numit personaje determinante ereditare );
• Fenotipurile alternative prezente în F2 sunt definite de diferite forme ale aceleiași gene: aceste forme se numesc alele ;
• Pentru a da naștere periodicității F2, fiecare tip de genă trebuie să fie prezent, la plantele de mazăre adulte, cu două perechi pe celulă, care se separă în momentul producerii gametului .

Legile lui Mendel

Legea dominanței

Conform legii dominanței (sau legii omogenității fenotipului ), indivizii născuți din încrucișarea dintre doi indivizi homozigoti care diferă pentru o pereche alelică vor avea fenotipul dat de alela dominantă. Cu o semnificație mai largă decât opera lui Mendel, ea poate fi enunțată ca legea uniformității hibrizilor din prima generație. ^[5]

Codominanță

Codominanța este o excepție de la legea dominanței și apare atunci când ambele alele, fiind dominante, apar împreună. De exemplu, în sânge alelele sunt A, B și 0. Dacă un copil este născut de doi părinți ambii cu sânge de tip 0, va avea sânge de tip 0 (două alele de tip 0, deci 00); dacă părinții sunt de tip 00 și BB sau BB și BB sângele său va fi de tip B (de fapt, B0 în primul caz, BB în al doilea); dacă sunt de tip 00 și AA sau AA și AA, sângele copilului va fi de tip A (de fapt, A0 în primul caz, AA în al doilea). Aceasta arată că A și B sunt doi factori dominanți, prin urmare, dacă un părinte are grupa sanguină AA, iar celălalt are tip BB, sângele copilului va fi de tip AB, deoarece acești factori sunt atât dominanți, cât și co- dominanți. În calcularea grupei sanguine trebuie întotdeauna luată în considerare posibila prezență a alelei 0, ascunsă deoarece este recesivă; deci, dacă un părinte are sânge A, dar genele sale sunt de tip A0, iar al doilea are sânge de tip B, dar cu gene B0, copiii se pot naște cu orice grup de sânge, cu excepția AA și BB (dar pot avea grupele AB, A0 , B0 și 00). ^[6]

Dominare incompletă

Dominația incompletă este, de asemenea, o excepție de la legile lui Mendel și apare atunci când o alelă este dominantă peste cealaltă, dar incomplet. Rezultă că cealaltă alelă are posibilitatea de a se exprima, deși într-o măsură mai mică decât alela dominantă. Fenotipul manifestat de heterozigot este un fenotip intermediar între cele ale celor doi homozigoti (dominant și recesiv). ^[6]

Legile lui Mendel se aplică numai trăsăturilor în care fenotipul derivă din expresia unei singure gene (cum ar fi trăsăturile examinate de stareț), nu pot fi aplicate trăsăturilor datorită interacțiunii dintre multe gene și mediul extern. , rezistență, forță, producție, abilități cognitive etc.); despre acestea se vorbește în genetică cantitativă sau metrică.

La începutul secolului al XX-lea, odată cu redescoperirea teoriilor lui Mendel, științele evoluției i-au „încrucișat” descoperirile cu ipotezele lui Charles Darwin : astfel a avut loc nașterea așa-numitei „ sinteze moderne ”, adică cea mai autoritară teoria evolutivă, care a rămas în vogă până în anii șaptezeci. Această teorie a postulat selecția treptată a celor mai favorabile caractere, în lumina teoriilor genetice, în urma unei adaptări a speciei la mediu. Această teorie a fost parțial modificată și a devenit mai receptivă la dovezile empirice prin „ teoria echilibrelor punctate ”, care recunoaște totuși legile lui Mendel și contribuția fundamentală a geneticii la studiul proceselor evolutive.

Legea segregării

Legea segregării afirmă că, în timpul generației descendenților , o pereche de alele asociate aceleiași gene se separă, astfel încât o jumătate a gametilor poartă o alelă și cealaltă jumătate cealaltă alelă.

Legea sortimentului independent

Legea sortimentului independent determină că, în timpul formării gametilor, segregarea unei perechi de alele este independentă de segregarea unei perechi de alele aparținând unui alt locus (adică al altei gene).

Alelie multiplă

Vorbim de alele multiple atunci când mai mult de două alele ale aceleiași gene corespund unei singure trăsături fenotipice . Deoarece alelele aceleiași gene ocupă întotdeauna aceleași loci ale cromozomilor omologi , care se găsesc numai în organismele diploide și întotdeauna două la număr, nu ar trebui să existe mai mult de o pereche de alele pentru fiecare genă; în realitate acest lucru este posibil datorită mutațiilor genetice , care intervin pentru a modifica caracteristicile unei alele deja existente, transformând-o într-o nouă versiune, ușor diferită de prima, a aceleiași gene. Opusul aleliei multiple este pleiotropia , definită ca abilitatea unei singure gene de a influența mai multe caractere diferite; moștenirea poligenică , pe de altă parte, este similară cu alele multiple, pentru care același caracter este influențat de mai multe alele aparținând unor gene diferite și nu neapărat aceleiași.

Experimentele lui Mendel asupra primelor două legi

Mendel, profesor de științe naturale, experimentase cercetările sale cu privire la două tipuri de plante de mazăre dulce . Cele două plante, care se reproduc prin auto-polenizare, aveau caractere antagonice (adică una avea caracterele dominante și cealaltă recesive), cum ar fi, de exemplu, culoarea florii (roșu sau alb) sau lungimea tulpina (lungă sau scurtă). Scopul său a fost să combine cele două persoane și să examineze personajele „fiului”.

Deci, a luat două flori care aveau un singur caracter diferit (adică culoarea florii alb sau roșu) și, asigurându-se că provin dintr-o linie pură, a traversat artificial cele două specii. A tăiat stamina (organul reproductiv masculin) al florii roșii; a luat niște polen din floarea albă cu o pensulă mică și l-a așezat pe pistilul florii roșii. A așteptat polenul de la floarea albă pentru a fertiliza pistilul florii roșii și a observat rezultatele.

Din acea floare roșie au înflorit toate florile roșii, deoarece (așa cum s-a dovedit mulți ani mai târziu) trăsătura dominantă „floare roșie” a predominat asupra trăsăturii recesive „floare albă”. Așadar, din unirea a două flori roșii și albe, homozigote de linie pură, el obținuse (în prima generație, pe care o vom numi F1, prima generație filială) toate florile heterozigote roșii.

Astfel, el și-a formulat prima lege privind dominanța caracterului.

Apoi a așteptat fertilizarea acestor hibrizi și a observat a doua generație (F2) pe care o obținuse. Pentru fiecare patru flori „copii”, trei aveau caracterul dominant (floare roșie) și unul caracter recesiv (floare albă).

Combinațiile posibile sunt:

• RR (floare roșie homozigotă)
• Rb (floare roșie heterozigotă)
• Rb (floare roșie heterozigotă)
• bb (floare albă homozigotă).

și a formulat astfel a doua sa lege.

Notă

Bibliografie

• Eseu asupra hibrizilor de plante , Mendel 1866;
• Eseu asupra unor cruci de hieraciu obținut prin fertilizare artificială , Mendel 1869;
• Robin Marantz Henig, Călugărul din grădină , Milano, Garzanti, 2001. ISBN 88-11-59371-9 ;
• Federico Focher, Descoperind legile vieții. Portrete de Redi, Maupertuis, Trembley, von Humboldt, Wallace, Mendel, Saonara (PD), Il Prato, 2019 ISBN 978-88-6336-481-1 .
• Helena Curtis, N. Sue Barnes, Invitație la biologie. Albastru, de la organisme la celule , Zanichelli, 2011.
• Helena Curtis, N. Sue Barnes, Adriana Schnek, Graciela Flores, Invitation to biology.blu PLUS, Biologie moleculară, genetică și evoluție , Zanichelli, 2012.
• Rafael Lazcano, Johann Gregor Mendel (1822-1884) , Editorial Académica Española, 2014.

Elemente conexe

• Genetica
• ADN
• Charles Darwin
• Trăsături mendeliene la oameni
• Statistici
• Stația polară Mendel
• Grădina Gregor Mendel

Alte proiecte

• Wikisource conține o pagină dedicată lui Gregor Mendel
• Wikicitată conține citate de la sau despre Gregor Mendel
• Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere despre Gregor Mendel
• Wikispeciile conțin informații despre Gregor Mendel

linkuri externe

• Site-ul oficial , pe mendelweb.org .
• Gregor Mendel , pe Treccani.it - ​​Enciclopedii online , Institutul Enciclopediei Italiene .
• Gregor Mendel , în enciclopedia italiană , Institutul enciclopediei italiene .
• Gregor Mendel , pe Sapienza.it , De Agostini .
• ( EN ) Gregor Mendel , în Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.
• ( DE ) Gregor Mendel ( XML ), în Dicționarul biografic austriac 1815-1950 .
• Lucrări de Gregor Mendel , pe openMLOL , Horizons Unlimited srl.
• ( RO ) Lucrări de Gregor Mendel , în Biblioteca deschisă , Internet Archive .
• ( RO ) Lucrări de Gregor Mendel , la Project Gutenberg .
• ( EN ) Audiobooks de Gregor Mendel , pe LibriVox .
• (EN) Gregor Mendel , în Enciclopedia Catolică , Robert Appleton Company.
• ( EN ) Mendelovo Muzeum , pe mendelmuseum.muni.cz .
• ( EN ) Muzeul Mendel , pe mendel-museum.com . Adus la 28 decembrie 2008 (arhivat din original la 8 decembrie 2008) .

V · D · M Genetica
Material genetic	Nucleotide · baze azotate · Acizi nucleici ( ADN · ARN ) · Cromozomi · Genom
Concepte cheie	Gene · Cod genetic · Alele · Locus · Moștenire · Diversitate genetică · Mutație
Domenii de genetică	Genetica formale · genetica moleculara · genetica populatiei · Genomics · Human Genetics
Geneticieni	Gregor Mendel · Thomas Hunt Morgan · Ronald Fisher · Frederick Griffith · Erwin Chargaff · Barbara McClintock · James Watson · Francis Crick · Rosalind Franklin · Alec Jeffreys

Portal Biografii	Portalul de biologie
Portalul catolicismului	Portalul de matematică