THOMAS HUNT MORGAN: ชีวประวัติทฤษฎีโครโมโซมการทดลอง - ARTE - 2025

Thomas Hunt Morgan (1866-1945) เป็นนักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันที่เชี่ยวชาญในการศึกษายีน เกิดในเดือนกันยายน พ.ศ. 2409 ผลงานที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของเขาคือการแสดงให้เห็นถึงความจริงของทฤษฎีโครโมโซมของยีนที่พัฒนาโดยซัตตันและโบเวรี งานของเขาพิสูจน์แล้วว่ามีโครโมโซมเพศเช่นเดียวกับสิ่งที่เรียกว่า "การถ่ายทอดทางเพศที่เชื่อมโยงกัน"

เพื่อยืนยันทฤษฎีนี้นักพันธุศาสตร์ได้ทำการทดลองหลายครั้งกับแมลงวันผลไม้ (Drosophila melanogaster) ความตั้งใจหลักของเขาคือการดูว่าทฤษฎีของ Gregor Mendel เป็นจริงหรือไม่และสามารถนำไปใช้กับสัตว์ได้หรือไม่

Thomas Hunt Morgan - ที่มา: Carl A.Gist / โดเมนสาธารณะ

มอร์แกนซึ่งมีวัยเด็กและเยาวชนที่ยากลำบากแสดงให้เห็นถึงความสนใจในวิทยาศาสตร์โดยเฉพาะอย่างยิ่งประวัติศาสตร์ธรรมชาติ ในอาชีพการงานของเขาเขาได้เข้าร่วมการอภิปรายทางวิทยาศาสตร์ที่ร้อนแรงที่สุดหลายครั้งตั้งแต่ทฤษฎีของดาร์วินไปจนถึงการสร้างตัวอ่อน

แม้ในวัยเกษียณ Morgan ยังคงทำการวิจัยในหัวข้อต่างๆ หลังจากที่เขาเสียชีวิตสมาคมพันธุศาสตร์แห่งอเมริกาได้ก่อตั้งรางวัลประจำปีเพื่อเป็นเกียรติแก่งานวิจัยที่สำคัญที่สุดในหัวข้อนี้: เหรียญ Thomas Hunt Morgan

ชีวประวัติ

Thomas Hunt Morgan เกิดเมื่อวันที่ 25 กันยายน พ.ศ. 2409 ที่เมืองเล็กซิงตันรัฐเคนตักกี้ (สหรัฐอเมริกา) ตามที่นักเขียนชีวประวัติบางคนของเขาโทมัสมีวัยหนุ่มที่ยากลำบากมาก

การศึกษา

เมื่อโทมัสอายุ 16 ปีเขาเริ่มเรียนที่ State College of Kentucky ซึ่งปัจจุบันเป็นมหาวิทยาลัยของรัฐ การฝึกฝนของเขาในช่วงนี้เน้นไปที่วิทยาศาสตร์โดยเฉพาะประวัติศาสตร์ธรรมชาติ ในช่วงวันหยุดเขาทำงานให้กับการสำรวจทางธรณีวิทยาของสหรัฐอเมริกา

ในปีพ. ศ. 2409 มอร์แกนจบการศึกษาขั้นนี้ด้วยปริญญาวิทยาศาสตรบัณฑิต ในปีเดียวกันนั้นในช่วงฤดูร้อนเขาย้ายไปแมสซาชูเซตส์เพื่อเข้าเรียนที่โรงเรียนชีววิทยา ที่ศูนย์แห่งนี้ซึ่งเป็นของมหาวิทยาลัยจอห์นฮอปกินส์เขาเริ่มแสดงความสนใจในสัตววิทยา

ในช่วงสองปีต่อมามอร์แกนตีพิมพ์ผลงานหลายชิ้น ความเฉลียวฉลาดของเขาทำให้เขาได้รับเลือกให้ได้รับปริญญาโทด้านวิทยาศาสตร์ที่ State College เก่าของรัฐเคนตักกี้ เขาเสนอตำแหน่งสอนให้เขาด้วย อย่างไรก็ตามมอร์แกนต้องการที่จะอยู่ที่จอห์นฮอปกินส์

Young Morgan ทำวิทยานิพนธ์เกี่ยวกับตัวอ่อนของแมงมุมทะเล ผลงานชิ้นนี้ซึ่งตีพิมพ์ทำให้เขาได้รับปริญญาเอกในปี พ.ศ. 2433

นักวิทยาศาสตร์ใช้เงินที่ได้จากการตีพิมพ์วิทยานิพนธ์เพื่อเดินทางไปยังทะเลแคริบเบียนและยุโรป ในช่วงเวลาเดียวกันเขายังคงสืบสวนเรื่องสัตววิทยาต่างๆ

อาชีพ

ในปีเดียวกับที่มอร์แกนได้รับปริญญาเอกเขาได้รับข้อเสนอให้ทำงานเป็นศาสตราจารย์ด้านสัณฐานวิทยาที่โรงเรียน Bryn Mawr ซึ่งเป็นศูนย์ที่จับคู่กับ John Hopkins งานของเขาคือบรรยายห้าวันต่อสัปดาห์วันละสองครั้ง ทำให้เขามีเวลาค้นคว้าเล็กน้อยซึ่งเป็นกิจกรรมที่เขาต้องการมุ่งเน้น

เดินทางไปยุโรป

โอกาสในการตรวจสอบนั้นมาถึงเขาในปีพ. ศ. 2437 เมื่อเขาย้ายไปเนเปิลส์เพื่อทำการศึกษาหลายชุดเกี่ยวกับตัวอ่อนของ ctenophores ซึ่งเป็นรูปแบบของสิ่งมีชีวิตที่มีขนาดเกือบจะเป็นกล้องจุลทรรศน์

ในเมืองอิตาลีเขาได้ติดต่อกับนักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน สิ่งเหล่านี้อธิบายให้เขาเข้าใจถึงทฤษฎีใหม่เกี่ยวกับกลไกของการพัฒนาซึ่งควรจะเอาชนะผู้ที่มีผลบังคับใช้ในศตวรรษที่ 19

หนึ่งในการถกเถียงทางวิทยาศาสตร์ในยุคนั้นมุ่งเน้นไปที่การพัฒนาของตัวอ่อน ทฤษฎีหนึ่งที่ยืนยันว่าวัสดุทางพันธุกรรมถูกแบ่งระหว่างเซลล์ตัวอ่อนและต่อมากลายเป็นส่วนเฉพาะของสิ่งมีชีวิต

อย่างไรก็ตามผู้เชี่ยวชาญคนอื่น ๆ อ้างว่าการพัฒนาเกิดจากปัจจัย epigenetic มอร์แกนเห็นด้วยกับสมมติฐานที่สองนี้

มหาวิทยาลัยโคลัมเบีย

หลังจากมอร์แกนกลับไปหา Bryn Mawr ในปีพ. ศ. 2438 เขาเริ่มทำงานเต็มเวลา สถานการณ์นี้ดำเนินไปจนถึงปี 1904 เมื่อเขาได้รับข้อเสนอให้เข้าร่วมมหาวิทยาลัยโคลัมเบียในฐานะนักวิจัยโดยไม่ต้องสอน

มอร์แกนซึ่งเมื่อปีที่แล้วได้ตีพิมพ์ Evolution and Adaptation ซึ่งเขาขัดกับวิทยานิพนธ์บางส่วนของดาร์วินเกี่ยวกับกลไกของการคัดเลือกระดับประเทศยอมรับข้อเสนอนี้

ไม่กี่ปีต่อมาในปี 1908 มอร์แกนเริ่มทดลองกับแมลงวันผลไม้ เขาใช้เคมีและรังสีทำให้เกิดการกลายพันธุ์ในบางตัวอย่าง ผลการวิจัยยืนยันทฤษฎีที่ Sutton และ Boveri กำหนด

ในตอนท้ายของการทำงานกับแมลงวันผลไม้นักวิทยาศาสตร์ได้กลับมาศึกษาเกี่ยวกับเอ็มบริโอ นอกจากนี้เขายังตรวจสอบว่ายีนมีการถ่ายทอดทางพันธุกรรมอย่างไร

ในปีพ. ศ. 2458 เขาได้เข้าร่วมในการอภิปรายทางวิทยาศาสตร์ใหม่ที่กำลังพัฒนา: สุพันธุศาสตร์และการป้องกันการเหยียดเชื้อชาติจากวิทยาศาสตร์ มอร์แกนต่อต้านความคิดเหล่านี้

ปีที่แล้ว

หลายปีต่อมาในปีพ. ศ. 2471 มอร์แกนเข้ารับตำแหน่งภาควิชาชีววิทยาที่สถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนีย ในตำแหน่งใหม่นี้เขาได้ทำการวิจัยเกี่ยวกับพันธุศาสตร์สรีรวิทยาวิวัฒนาการเอ็มบริโอหรือชีวฟิสิกส์

มอร์แกนยังคงทำงานในสถาบันนั้นจนถึงปีพ. ศ. 2485 ซึ่งเป็นปีที่เขาเกษียณ อย่างไรก็ตามเขายังคงดำรงตำแหน่งศาสตราจารย์กิตติคุณและยังคงทำงานวิจัยในบางสาขาต่อไป

Thomas Hunt Morgan เสียชีวิตด้วยอาการหัวใจวายเมื่อวันที่ 4 ธันวาคม พ.ศ. 2488 เมื่อเขาอายุ 79 ปี

ทฤษฎีการถ่ายทอดทางพันธุกรรมของโครโมโซม

แม้ว่าทฤษฎีการถ่ายทอดทางพันธุกรรมของโครโมโซมไม่ใช่ผลงานของมอร์แกน แต่ก็เป็นการศึกษาของเขาที่ยืนยันสมมติฐานของเขา

Boveri และ Sutton

ผู้เขียนทฤษฎีคือ Theodor Boveri และ Walter Sutton นักวิจัยสองคนซึ่งทำงานแยกกันได้ข้อสรุปเดียวกันในปี 1902

อย่างไรก็ตามทฤษฎีดังกล่าวพบความขัดแย้งอย่างมากในชุมชนวิทยาศาสตร์ การยอมรับเกิดขึ้นในปี 1915 เมื่อ Thomas Hunt Morgan ทำการทดลองที่พิสูจน์ว่า Sutton และ Boveri ถูกต้อง

ทฤษฎี

โดยสรุปแล้วทฤษฎีการถ่ายทอดทางพันธุกรรมของโครโมโซมระบุว่ายีนอยู่ในตำแหน่งเฉพาะที่อยู่ด้านในของโครโมโซม พฤติกรรมของพวกมันในช่วงไมโอซิส (รูปแบบหนึ่งของการสืบพันธุ์ของเซลล์) อธิบายกฎการถ่ายทอดทางพันธุกรรมของเมนเดล

ผู้เขียนทฤษฎีได้วิเคราะห์ยีนนั่นคือชิ้นส่วนดีเอ็นเอที่มีปัจจัยทางพันธุกรรม ก่อนการศึกษาเหล่านี้มีความเป็นไปได้ที่จะพิสูจน์การมีอยู่ของโครโมโซมและจำลองแบบระหว่างการแบ่งเซลล์ อย่างไรก็ตามต้องขอบคุณ Boveri และ Sutton ทำให้มีรายละเอียดอื่น ๆ อีกมากมาย

เหนือสิ่งอื่นใดพวกเขาค้นพบว่าโครโมโซมเป็นคู่ที่คล้ายคลึงกันโดยหนึ่งจากแม่และอีกคู่หนึ่งมาจากพ่อ ดังนั้น gamete แต่ละตัวจึงมีส่วนช่วยครึ่งหนึ่งของสารพันธุกรรมให้กับบุคคล

ทฤษฎีนี้เพิ่มความเข้าใจว่าเหตุใดบางแง่มุมจึงได้รับการถ่ายทอดและบางแง่มุมจึงไม่เป็นเช่นนั้น ดังนั้นจึงเป็นที่ทราบกันดีว่าโครโมโซมหนึ่งมีข้อมูลเกี่ยวกับเพศที่แตกต่างกันในขณะที่อีกโครโมโซมหนึ่งให้ข้อมูลเกี่ยวกับสีของดวงตา ความเป็นอิสระของแต่ละลักษณะหมายความว่าบางอย่างถูกถ่ายทอดและอื่น ๆ ไม่ได้

การยืนยันของมอร์แกน

ตามที่ระบุไว้ทฤษฎีโครโมโซมไม่ได้รับการยอมรับในตอนแรก มอร์แกนจากการทดลองกับแมลงวันผลไม้สามารถให้หลักฐานที่จำเป็นเพื่อแสดงให้เห็นถึงความจริงของมัน

มอร์แกนตั้งข้อสังเกตว่าเมื่อไมโอซิสเกิดขึ้นมีโครโมโซมคู่หนึ่งที่สามารถแลกเปลี่ยนชิ้นส่วนที่เทียบเท่ากันได้ ดังนั้นจึงมีการแลกเปลี่ยนชิ้นส่วนของดีเอ็นเอดังนั้นการรวมตัวกันทางพันธุกรรมจึงเกิดขึ้น

ทำการทดลองแล้ว

EB Wilson ผู้อำนวยการภาควิชาสัตววิทยาของมหาวิทยาลัยโคลัมเบียได้โน้มน้าวให้ Thomas Hunt Morgan เพื่อนของเขาในปี 1904 รับตำแหน่งที่สร้างขึ้นใหม่และรับตำแหน่งสัตววิทยาเชิงทดลอง

ข้อโต้แย้งของ Wilson คือจำเป็นต้องเข้าใจว่าการถ่ายทอดทางพันธุกรรมเกิดขึ้นได้อย่างไรเพื่อที่จะเข้าใจพัฒนาการของบุคคลที่สมบูรณ์

มอร์แกนยอมรับข้อเสนอและเริ่มทดลองกับหนูและหนู อย่างไรก็ตามลักษณะของสัตว์เหล่านี้ไม่เพียงพอ นักวิทยาศาสตร์ได้เลือกใช้ Drosophlia melanogaster แมลงวันผลไม้แทน

ข้อดีของแมลงชนิดนี้มีหลายประการคือขนาดเล็กซึ่งอนุญาตให้เก็บไว้ในห้องปฏิบัติการได้หลายพันชนิด ความอุดมสมบูรณ์ตลอดทั้งปี และความสามารถในการสืบพันธุ์ที่มหาศาล นอกจากนี้การแยกความแตกต่างระหว่างเพศชายและหญิงทำได้ง่ายมากและการพัฒนาของตัวอ่อนจะเกิดขึ้นภายนอก หลังอำนวยความสะดวกในการศึกษาการกลายพันธุ์

เหตุผลสุดท้ายในการเลือกแมลงวันผลไม้คือความเรียบง่าย - มีโครโมโซมสี่คู่เท่านั้น

มอร์แกนเริ่มทำการทดลองในปี 1907 โดยเริ่มแรกเขาตั้งใจจะรักษาอาณานิคมของแมลงไว้เป็นเวลาหลายชั่วอายุคนจนกระทั่งเกิดการกลายพันธุ์ อย่างไรก็ตามสองปีต่อมาไม่เกิดผล

ตาขาว

ในปี 1909 หลังจากทำงานได้สองปีความพยายามของมอร์แกนและทีมของเขาก็หมดผล นักวิทยาศาสตร์สังเกตว่าแมลงวันตัวหนึ่งในห้องทดลองมีการกลายพันธุ์แปลก ๆ ที่เขาเรียกว่า "ตาขาว" เพราะดวงตาของเขามีสีนั้นแทนที่จะเป็นสีแดงตามแบบฉบับของสายพันธุ์

แมลงตัวนี้เป็นตัวผู้และมอร์แกนใช้มันเพื่อผสมเทียมตัวเมียหลายตัว มีวัตถุประสงค์เพื่อตรวจสอบว่าการกลายพันธุ์ส่งผ่านไปยังคนรุ่นใหม่หรือไม่ อย่างไรก็ตามลูกหลานทุกคนต่างก็ตาแดงก่ำ

สิ่งนี้ทำให้มอร์แกนคิดว่ามีบางอย่างแปลก ๆ เกิดขึ้น ขั้นตอนต่อไปของเขาคือการข้ามลูกสาวสองสามคนเพื่อดูว่าจะเกิดอะไรขึ้น ในโอกาสนี้นักวิทยาศาสตร์สร้างความประหลาดใจให้กับตัวอย่างที่เกิดขึ้นหลายชิ้นมีดวงตาสีขาวของ "ปู่" ของพวกเขา จากผลลัพธ์นี้มอร์แกนจึงไปทำงานโดยพยายามอธิบายว่าเกิดอะไรขึ้น

การถ่ายทอดทางเพศที่เชื่อมโยงกัน

ผลการสืบสวนทำให้มอร์แกนเสนอสมมติฐานที่ว่าการถ่ายทอดทางพันธุกรรมเชื่อมโยงกับเพศ ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์จึงยืนยันว่ามีอักขระที่เชื่อมโยงกับโครโมโซม X ของแม่

ต่อมามอร์แกนพบลักษณะอื่น ๆ ที่สืบทอดมาในลักษณะเดียวกันยืนยันทฤษฎีของเขา ตอนนั้นเองที่เขาเริ่มใช้คำว่ายีนหรือยีนเพื่ออธิบายปัจจัยที่ส่งผ่านจากรุ่นสู่รุ่นตามโครโมโซม X

สำหรับมอร์แกนยีนทั้งหมดนั้นเป็นส่วนหนึ่งของโครโมโซม สิ่งเหล่านี้ก่อให้เกิดการถ่ายทอดทางพันธุกรรมของแต่ละบุคคลและสายพันธุ์

การมีส่วนร่วมอื่น ๆ

Thomas H. Morgan ยังคงทำงานร่วมกับโครโมโซมเพื่อพยายามทำความเข้าใจให้ดียิ่งขึ้นว่าการถ่ายทอดทางพันธุกรรมเกิดขึ้นได้อย่างไร ในการทำเช่นนี้เขาวาดแผนที่โครโมโซมเชิงเส้นโดยให้ยีนแต่ละตัวอยู่ในตำแหน่งเฉพาะ สิ่งนี้แสดงให้เห็นว่ายีนที่รับผิดชอบในการถ่ายทอดลักษณะที่เรียงกันอยู่ภายในโครโมโซมแต่ละตัว

งานวิจัยนี้นำเสนอในหนังสือที่กลายเป็นข้อมูลอ้างอิงสำหรับพันธุศาสตร์สมัยใหม่: กลไกของการถ่ายทอดทางพันธุกรรมของเมนเดเลียน

ทฤษฎียีน

ในปีพ. ศ. 2469 มอร์แกนได้นำเสนอทฤษฎียีนของเขา สิ่งนี้อ้างว่ายีนเชื่อมโยงกันในกลุ่มโซ่ต่างๆ Alleles (คู่ของยีนที่เกี่ยวข้องกับลักษณะทางพันธุกรรมเดียวกัน) ถูกแลกเปลี่ยนหรือข้ามกันภายในกลุ่มเดียวกันเสมอ การค้นพบนี้ทำให้เขาได้รับรางวัลโนเบลสาขาสรีรวิทยาและการแพทย์ในปี พ.ศ. 2476

อ้างอิง

1. EcuRed โทมัสฮันท์มอร์แกน ได้รับจาก ecured.cu
2. Khan Academy. พื้นฐานโครโมโซมของการถ่ายทอดทางพันธุกรรม สืบค้นจาก es.khanacademy.org
3. ซึ่งมี Reyes, Arturo โทมัสมอร์แกน ได้รับจาก innovation.pe
4. ศูนย์การเรียนรู้ DNA ห้องปฏิบัติการ Cold Spring Harbor โทมัสฮันท์มอร์แกน (2409-2488) สืบค้นจาก dnaftb.org
5. รางวัลโนเบล โทมัสเอชมอร์แกน สืบค้นจาก nobelprize.org
6. การศึกษาธรรมชาติ. Thomas Hunt Morgan: นักวิทยาศาสตร์ Fruit Fly ดึงมาจาก nature.com
7. Allen, Garland Edwards โทมัสฮันท์มอร์แกน สืบค้นจาก britannica.com