Teoría cromosómica de Sutton y Boveri para niños
La teoría cromosómica de Sutton y Boveri es una idea muy importante en la biología que explica que los alelos (las diferentes versiones de un gen) que descubrió Gregor Mendel se encuentran en los cromosomas.
Esta teoría fue desarrollada de forma independiente en 1902 y 1903 por dos científicos: Theodor Boveri y Walter Sutton. Por eso, a veces se le llama también teoría cromosómica de la herencia. Al principio, la teoría generó debate, pero en 1915, Thomas Hunt Morgan la hizo ampliamente aceptada gracias a sus estudios con la mosca de la fruta, Drosophila melanogaster.
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¿Qué es la Teoría Cromosómica?
La teoría cromosómica de Sutton y Boveri es una de las bases de la genética moderna. Propone que los genes, que son las unidades de la herencia que determinan nuestras características, están ubicados en los cromosomas. Los cromosomas son estructuras que se encuentran dentro del núcleo celular y que contienen el ADN.
Esta idea fue clave porque unió dos campos de estudio que antes estaban separados: la citología (el estudio de las células) y la genética (el estudio de la herencia). Demostró cómo las características de los padres pasan a los hijos a través de estas pequeñas estructuras dentro de las células.
Los Primeros Pasos de la Biología Genética
El siglo XIX fue un periodo de grandes descubrimientos en biología. Se establecieron dos ideas fundamentales que cambiaron la forma de entender la vida:
- La teoría celular: Esta teoría dice que la célula es la unidad más pequeña de vida. Todos los seres vivos, desde las bacterias hasta los animales y las plantas, están formados por células. Además, las células provienen de otras células ya existentes.
- Las leyes de Mendel: Gregor Mendel descubrió que las características se heredan a través de "factores" (que hoy llamamos genes). Estos factores existen en pares (los alelos) y se separan cuando se forman las células reproductivas (gametos), pasando una copia a la siguiente generación.
Otros científicos también hicieron aportaciones importantes. En 1883, Edouard Van Beneden observó que en la fertilización, tanto el espermatozoide como el óvulo aportan un conjunto de cromosomas al nuevo ser. Además, August Weismann propuso que la cromatina (el material que forma los cromosomas) era el material hereditario y predijo que la cantidad de información se reduciría antes de formar los gametos.
Las Observaciones de Theodor Boveri
Theodor Boveri fue un científico que estudió cómo las células se dividen. En su época, se sabía que una célula se dividía en dos, pero no estaba claro cómo el material hereditario (la cromatina) se repartía de forma idéntica entre las células hijas.
Boveri demostró que los cromosomas son estructuras permanentes. Aunque a veces se ven como hebras difusas, se condensan y se hacen visibles durante la mitosis (división celular) y luego vuelven a su estado difuso. También fue el primero en identificar los centrosomas y explicar cómo el huso mitótico (una estructura que parece un "andamiaje") ayuda a distribuir los cromosomas a los polos opuestos de la célula, asegurando que cada nueva célula reciba una copia completa.
Gracias a sus estudios con un tipo de gusano llamado Ascaris y con embriones de erizos de mar, Boveri pudo observar divisiones celulares con errores. Esto le permitió establecer tres reglas importantes sobre los cromosomas:
- Durante la mitosis, los cromosomas están duplicados (tienen dos cromátidas). Cada cromátida se orienta hacia un polo del huso, lo que asegura que solo una copia vaya a cada célula hija.
- Los cromosomas se conectan a ambos polos del huso mediante microtúbulos.
- Cada cromátida se une a un solo polo.
Boveri también descubrió que las cromátidas se duplican antes de la división celular y que hay una relación entre la cantidad de cromosomas y el tamaño del núcleo. Sus observaciones sobre el ciclo celular (duplicación, condensación y distribución de cromosomas) son muy parecidas a lo que sabemos hoy.
Además, Boveri fue el primero en describir el centrosoma en 1887, identificándolo como un "orgánulo especializado en la división celular".
La Contribución de Walter Sutton
Walter Sutton fue un científico muy talentoso que, a pesar de fallecer joven, hizo contribuciones muy importantes. Estudió zoología y medicina.
Mientras investigaba las células reproductivas de un saltamontes llamado Brachystola magna, Sutton observó algo crucial: los cromosomas mantenían su individualidad. Esto significaba que no todos los cromosomas eran iguales, sino que cada uno era único. También notó un cromosoma especial, al que se le llamó "cromosoma accesorio", que se comportaba de manera diferente. Más tarde, se descubrió que este cromosoma era el que determinaba el sexo del individuo.
En 1902, Sutton propuso su hipótesis más importante: "la unión de cromosomas paternos y maternos en pares y su posterior separación durante la división celular puede ser la base física de la ley Mendeliana de la herencia". En otras palabras, Sutton sugirió que el comportamiento de los cromosomas durante la formación de las células reproductivas explicaba cómo se heredaban las características según las leyes de Mendel.
Thomas Morgan y la Confirmación de la Teoría
Thomas Hunt Morgan fue un biólogo que se interesó en cómo se desarrollan los seres vivos. Para entenderlo, se dio cuenta de que primero debía comprender la herencia.
Morgan empezó a trabajar con ratas y ratones, pero eran muy lentos para sus estudios. Así que buscó un organismo mejor y encontró a la Drosophila melanogaster, la mosca de la fruta. Esta mosca era perfecta porque es pequeña, fácil de cuidar, se reproduce muy rápido y solo tiene 4 pares de cromosomas.
En 1910, Morgan hizo un descubrimiento clave: encontró un macho de mosca con los ojos blancos, cuando lo normal era que fueran rojos. Decidió investigar cómo se había producido esta característica. Cruzó al macho de ojos blancos con una hembra de ojos rojos. En la primera generación, todas las moscas tenían ojos rojos, lo que indicaba que el rojo era el color dominante.
Cuando cruzó a estas moscas de la primera generación, obtuvo una segunda generación con moscas de ojos rojos y blancos, siguiendo las proporciones de Mendel. Sin embargo, notó algo extraño: todas las hembras tenían ojos rojos, pero entre los machos había de ojos rojos y de ojos blancos. Esto significaba que el color de los ojos estaba relacionado con el sexo.
Al observar los cromosomas de Drosophila al microscopio, Morgan vio que las hembras tenían dos cromosomas X idénticos, mientras que los machos tenían un cromosoma X y un cromosoma Y (que es diferente). Dedujo que el gen del color de ojos debía estar en el cromosoma X. Esto fue la primera vez que se relacionó una característica específica con un cromosoma concreto.
Morgan publicó sus hallazgos en 1910 y 1911, llegando a tres conclusiones fundamentales:
- Los genes se encuentran en los cromosomas.
- Cada gen está en un cromosoma específico.
- El gen del color de ojos está en el cromosoma X, y el color rojo es dominante.
Morgan también descubrió que los genes que están en el mismo cromosoma tienden a heredarse juntos, pero a veces se separan. A esto lo llamó recombinación. Propuso que los cromosomas apareados pueden intercambiar información, y que la frecuencia de este intercambio depende de la distancia entre los genes. Cuanto más cerca estén dos genes en un cromosoma, más probable es que se hereden juntos.
Gracias a estas observaciones, un estudiante de Morgan, Alfred Henry Sturtevant, creó el primer mapa genético, mostrando la ubicación relativa de los genes en los cromosomas. Hoy en día, la unidad de medida de las distancias entre genes en los cromosomas se llama "Morgan".
Por sus importantes descubrimientos, Thomas Hunt Morgan recibió el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1933, por demostrar que los cromosomas son los portadores de los genes.
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