Geneticistas e suas incrivéis capacidades: Thomas Morgan

Thomas Morgan

Zoólogo e geneticista, Thomas Hunt Morgan nasceu em 25 de setembro de 1866, em Lexington era filho de um diplomata e sobrinho de um general do exército. Começou seus estudos na Universidade de Kentucky, depois realizou seu doutorado em 1890 em biologia pela Universidade Johns Hopkins. Morgan se dedicou ao ramo da pesquisa e depois começou a se aprofundar nas leis de Mendel e primeiramente com ratos e no ano de 1909, com a Drosophila melanogaster, a “mosca das frutas”. Durante os seus estudos os seus alunos Calvin B. Bridges,Alfred H. Sturtevant e Hermann Muller se envolveram em uma caça á vampiros na organização secreta UCVO (Unidos Contra Vampiros Obscuros) onde prestavam juramentos de fidelidade de qualquer ameaça vampiresca mesmo sendo entes queridos eles deveriam levar para os tuneis secretos da cidade de Antivampireland que ficava cerca de 30 minutos de onde eles estavam pois bem, Calvin e Alfred começaram a desconfiar de Morgan era um vampiro ainda em transformação então fizeram uma vigia de 1 semana observando cada movimento do pesquisador enquanto neste momento ,Thomas Morgan estava realizando seus experimentos com a “Drosophila melanogaster” descobrindo que os genes estavam apresentados de forma linear ao longo dos cromossomos e observou que o primeiro mutante na drosófila,que possuía olhos brancos ao invés de vermelhos,sendo que estes resultados foram publicados 1 ano depois em 1910 com isso Hermann enquanto ajudava o Dr.Morgan acidentalmente deixou um composto químico cair sobre a pele então percebeu junto com os outros alunos que ele teve uma incrível absorção sem contar na fácil cicatrização, obviamente Hermann ficou abismado com a cena mas relevou por estar tão concentrado no experimento,porém Alfred e Calvin não estavam de brincadeira então logo perceberam essas características de auto transformação do doutor,logo acionaram os membros da UCVO que discretamente prepararam um antídoto e levaram ele até a Antivampireland e como ele estava apenas em transição,não oferecia risco a sociedade e apenas com o antídoto estaria curado desta maldição.Morgan no entanto não percebeu nenhuma mudança psicológica ou até mesmo física conseguindo então com a ajuda de seus alunos e pesquisadores complementares lançar um livro em 1915 chamado Mecanismo da Hereditariedade Mendeliana.O geneticista Thomas Morgan no ano da publicação de seu livro no mundo estavam ocorrendo várias situações importantes por exemplo a premiação do prêmio Nobel de física,química respectivamente William Bragg e Lawrence Bragg e também a publicação da teoria da relatividade por Albert Einstein,no campo político há também a substituição do presidente do governo da Espanha por Álvaro Figueroa y Torres Mendieta.Fora suas descobertas e comprovações Morgan realizou várias experiências para ter absoluta certeza sobre seus resultados e conclusões,ao todo realizou 4 experiências são elas:

1a experiência: Morgan cruzou o macho de olhos brancos com várias fêmeas de olhos vermelhos (indivíduos parentais P) para observar a cor dos olhos da descendência. Na primeira geração de descendentes (F1) os indivíduos tinham todos olhos vermelhos. Num segundo conjunto de cruzamentos Morgan cruzou entre si machos e fêmeas da geração F1 e observou uma descendência (F2) de mosquinhas com olhos vermelhos e olhos brancos numa proporção de 3:1. Estes resultados são muito semelhantes aos obtidos e descritos por Mendel nas suas experiências de cruzamentos para caracteres recessivos. Um peculiaridade nas observações de Morgan foi o facto de todos os indivíduos com olhos brancos serem machos, nenhuma fêmea apresentava esse fenótipo.

Tabela 1. Proporções Mendelianas esperadas versus proporções observadas por Morgan

Cruzamentos	Resultados
	Fenótipos Esperados	Fenótipos observados
P1 olhos vermelhos ♀ x P1 olhos brancos ♂	F1 todos olhos vermelhos ♀ e ♂	F1 todos olhos vermelhos ♀ e ♂
F1 olhos vermelhos ♀ x F1 olhos vermelhos ♂	75% olhos vermelhos ♀ e ♂ 25% olhos brancos ♀ e ♂	50% olhos vermelhos ♀ 25% olhos vermelhos ♂ 25% olhos brancos ♂

Morgan para tentar explicar os resultados obtidos, formulou várias hipóteses. Uma das hipótese colocadas para explicar o facto de não existirem fêmeas de olhos brancos foi de que as fêmeas de olhos brancos não seriam viáveis, isto é, não chegariam a nascer. Para testar a veracidade ou não desta hipótese realizou outra série de cruzamentos.

2a experiência: Morgan cruzou fêmeas de olhos vermelhos (F1) resultantes do cruzamento de P1 olhos vermelhos ♀ com P1 olhos brancos ♂, com machos de olhos brancos à espera de não obter nenhuma fêmea de olhos brancos dado serem letais. Os resultados não foram os esperados: a descendência tinha fêmeas de olhos brancos numa proporção de 1:1:1:1 fêmeas de olhos brancos : fêmea de olhos vermelhos : machos de olhos brancos : machos de olhos vermelhos.

Com base nestes resultados Morgan concluiu:

o fenótipo de olhos brancos não é uma condição letal para as fêmeas
são possíveis todas as combinações entre cor dos olhos e sexo
o carácter correspondente aos olhos brancos pode ser transportada por fêmeas quando fêmeas F1 são cruzadas com machos de olhos brancos.

Mas ficava ainda por explicar as proporções obtidas nos primeiros cruzamentos entre F1. Morgan sabia através dos trabalhos de Nettie Stevens e E.B. Wilson que a determinação do sexo estava relacionada com a herança de um cromossoma acessório, o cromossoma X. Nas fêmeas formavam o par XX, e nos machos, o par de cromossomas sexuais era heteromórfico (isto é, os cromossomas eram morfologicamente diferentes) formando o par XY.

Em relação à Drosophila Morgan formou algumas ideias:

os cromossomas X e Y seriam responsáveis pela determinação sexual
na meiose, os gâmetas da fêmea transportam sempre um cromossoma X e no macho metade transporta um cromossoma X e a outra metade um Y
na fecundação, o zigoto irá possuir a informação necessária e especifica relativamente ao sexo: XX ou XY.

Tabela 2. Hereditariedade dos cromossomas sexuais

		Gâmetas masculinos
		X	Y
Gâmetas femininos	X	XX	XY
Gâmetas femininos	X	XX	XY

3a experiência: Se o alelo para a cor dos olhos for herdada com o cromossoma X então manifestar-se-á sempre nos machos mesmo se recessivo.

Simbologia associada: X+ alelo selvagem para os olhos vermelhos, Xw alelo para os olhos brancos (o w vem de “white” termo inglês para branco)

Utilizando esta simbologia revejam-se os cruzamentos efectuados por Morgan. No seu primeiro cruzamento de um macho de olhos brancos (XwY) com fêmeas selvagens (X+ X+), a descendência possível era:

Tabela 3. Primeiro cruzamento efectuado por Morgan: gâmetas e genótipos formados após fecundação por combinação gamética

		Gâmetas masculinos P1
		X^W	Y
Gâmetas femininos P1	X⁺	X⁺X^w	X⁺Y
Gâmetas femininos P1	X⁺	X⁺X^w	X⁺Y

Tabela 4. Segundo cruzamento de Morgan

	Gâmetas masculinos F1
		X⁺	Y
Gâmetas femininos F1	X⁺	X⁺X⁺	X⁺Y
Gâmetas femininos F1	X^w	X⁺X^w	X^wY

O terceiro cruzamento efectuado por Morgan foi entre fêmeas de olhos vermelhos (X⁺X^w) e machos de olhos brancos (X^wY). Os resultados observados neste cruzamento com proporções na descendência de 1:1:1:1 com todas as combinações possíveis entre cor dos olhos e sexo presentes revelava que a cor branca dos olhos não era letal para as fêmeas.

Tabela 5. Terceiro cruzamento de Morgan para testar a hipótese de o fenótipo de olhos brancos ser letal para as fêmeas.

		Gâmetas masculinos
		X^w	Y
Gâmetas femininos	X⁺	X⁺X^w	X⁺Y
Gâmetas femininos	X^w	X^wX^w	X^wY

Para determinar se o fenótipo de olhos brancos era consequência de uma hereditariedade associada ao cromossoma X presente nos gâmetas das fêmeas, Morgan efectuou uma quarta série de cruzamentos.

4^a experiência: Morgan cruzou fêmeas de olhos brancos com machos de olhos vermelhos. Este cruzamento é o cruzamento recíproco do 1^o efectuado por Morgan (combinação contrária). Com este cruzamento Morgan poderia concluir se a transmissão do alelo para a cor dos olhos estava efectivamente associado a um cromossoma sexual. Se o alelo para a cor branca fosse recessivo, seria de esperar que uma fêmea de olhos brancos fosse homozigótica recessiva. Se por sua vez, estivesse associado ao cromossoma X a hereditariedade do alelo para a cor dos olhos, num cruzamentos destes seria de esperar que todos os machos apresentassem olhos brancos dado receberem via gâmeta materno o alelo (X^w). Da mesma forma, seria de esperar que todas as fêmeas tivessem olhos vermelhos uma vez que receberiam dos gâmetas paternos o alelo dominante (X⁺) e dos gâmetas maternos o alelo recessivo (X^w).

Tabela 6. Quarto cruzamento entre fêmeas de olhos brancos e machos de olhos vermelhos

		Gâmetas masculinos
		X⁺	Y
Gâmetas femininos	X^w	X⁺X^w	X^wY
Gâmetas femininos	X^w	X⁺X^w	X^wY

Com estes resultados Morgan pode concluir que o gene responsável pela cor dos olhos estaria localizado no cromossoma o.

As experiências Morgan foram fundamentais para mostrar experimentalmente a Teoria Cromossómica da Hereditariedade.Através da experimentação laboratorial ele concluiu que estava errado e num artigo publicado em 1909, retratou-se e explicou detalhadamente os seus resultados e conclusões.A partir disso Morgan conseguiu realizar a descoberta da herança ligada ao sexo.