Ñîâðåìåííàÿ ãåíåòèêà

societăţii naturaliştilor din Briunn», care s-a expediat la 120 de biblioteci din diferite ţări ale Europei. Dar pesta tot lucrarea a întâmpinat lipsa de înţelegere a contemporanilor. Vestitul Carl fon Ngeli, profesor de botanică la Universitatea din Miunhen, a apreciat lucrarea ca fiind «un fel de vinegretă - un amestec de botanică cu algebră», considerând, însă, că-şi poate permite să-l sfătuiască pe Mendel să verifice concluziile sale pe alţi subiecţi, de exemplu, pe vulturici. Acesta s-a dovedit a fi un prost serviciu, care a avut urmări nefaste. Florile vulturicilor sunt mici şi (ca şi alte compozite) formează adesea seminţe fără a avea nevoie de polenizare. De aceea experienţele efectuate pe vulturici, pentru care perseverentul Mendel a cheltuit câţiva ani, au dat rezultate atenuate şi l-au făcut chiar să se îndoiască de justeţa descoperirii sale. Aşa a şi murit, fără ca meritele să-i fie recunoscute.

În anul 1900 în «Anale ale societăţii germane de botanică» au fost publicate lucrări, aparţinând lui Hugo de Vries din Olanda, Carl Correns din Germania şi Eric Tschermak din Austria şi care conţineau rezul¬tate uimitor de asemănătoare cu cele din lucrarea lui Mendel scrisă cu 35 de ani mai înainte. Fiecare dintre aceşti autori remarca cu regret faptul că luase cunoştinţă de lucrarea lui Mendel abia după ce şi-a încheiat experienţele.

Anul 1900, anul redescoperirii legilor lui Mendel, a devenit şi anul de naştere a unei noi ştiinţe – a geneticii. Din acest moment văd încontinuu lumina tiparului numeroase lucrări ale multor savanţi din diferite ţări, care vin să confirme ideile lui Mendel despre factorii ereditari materiali. Mendelismul a devenit fundamentul geneticii contemporane. Iată cum apreciază munca lui Mendel cunoscutul geneticiian T. G. Morgan: «În cei zece ani cât a lucrat cu plantele sale în grădina mănăstirească G. Mendel a fă¬cut cea mai mare descoperire dintre toate câte au fost făcute în biologie în ultimii cinci sute de ani».

2.3 Bazele citologice ale eredităţii

Cine nu a fost surprins de diversitatea organismelor vii din natură! Şi într-adevăr, reprezentanţii lumii microorganismelor, ai plantelor şi ai animalelor par la prima vedere lipsiţi de vre-o asemănare între ei. Studiindu-se, însă, structura internă a organismelor, se descoperă dovezi concludente ale similitudinilor existente între acele elemente vitale mi¬nuscule din care se compun organele şi ţesuturile lor. Astfel de particule vitale elementare sunt celulele. Numărul de celule, care constituie corpul plan¬telor şi animalelor superioare, este enorm. Astfel, spre exemplu, în corpul uman se conţin aproximativ 5-1014 celule. Şi ele toate provin din divizarea consecutivă a unei singure celule – a ovulului fecundat.

Deşi numărul de celule rezultate este mare, numărul de divizări necesare formării lor este relativ mic – aceasta în virtutea faptului că în urma fiecăreia dintre divizările ulterioare numărul general de ce¬lule din organismul în creştere se măreşte de două ori în raport cu numărul existent la divizarea precedentă. Să explicăm, apelând la tabla de şah.

Conform unei legende, împăratul indian ne nume Sheram, care a trăit cu o mie cinci sute de ani în urmă, şi care nu prea manifesta pricepere în cârmuirea ţării, a dus-o repede la ruină. Atunci înţeleptul Sessa a compus jocul de şah, în care regele – figura cea mai importantă – nu putea să realizeze nimic fără ajutorul acordat de alte figuri. Lecţia jocului de şah a produs o mare impresie asupra regelui şi i-a promis lui Sessa să-l răsplătească cu tot ce numai va dori. Sessa a cerut să-i fie pusă pe primul pătrat al tablei de şah un grăunte, iar pe fiecare din cele 64 – de două ori mai mult decât pe cel precedent. Regele a căzut repede de acord, bucurându-se de faptul că s-a achitat , atât de ieftin cu înţeleptul. Din hambare a început să se aducă grâu. Dar foarte curând a devenit limpede că condiţia lui Sessa este irealizabilă: pentru strângerea unei astfel de cantităţi de grâu ar fi necesar să se semene şi să se recolteze de opt ori întreaga suprafaţă a globului pământesc.

Indiferent de faptul dacă fac parte dintr-un organism multicelular sau reprezintă nişte vieţuitoare unicelulare de tipul protozoarelor, toate celulele vii – au o structură similară şi destul de complicată. Ele sunt compuse din membrană, citoplasmă, nucleu şi din alte componente structurale (fig. 3-4), care îndeplinesc diferite funcţii.

În viaţa celulelor un rol excepţional de mare îl joacă nucleul. Celulele lipsite de nucleu nu se pot divide şi mor.

Fig. 3. Schema structurii celulei după datele microscopiei electronice

Fig. 4. Schema combinată a structurii celuleeucariotice ccăzută la microscoppul electronic (secţiune transversală)

a) selula animală; b) celula vagetală

1– nucleu cu cromatină şi nucleoli; 2 – mimbrană plasmatică; 3 – membrană celulară; 4 – plasmodesmă; 5 – reticul endoplasmatic granulat; 6 – reticul neted; 7 – vacuolă pinocitotică; 8 – apartul Golgi; 9 – lizozomi; 10 – incluziunni de grăsimi în reticulul neted; 11 – centriolă cu microtuburile centrosferei; 12 – mitocondrii; 13 – poliribozomi ai hialoplasmei; 14 – vacuuuolă centrală; 15 – cloroplast.

Principalele elemente ale nucleului celular sunt formaţiile, de obicei filiforme, de dimensiuni microscopice, care pentru capacitatea lor de a se colora intens au fost denumite cromozomi (corpuri ce se pot colora). La organismele de diferite specii numărul de cromozomi variază în limite mari: la mazăre există 14, la păpuşoi – 20, la şoareci – 40, la om – 46, la cimpanzeu – 48 ş. a. m. d. În schimb, la reprezentanţii uneia şi aceleiaşi specii numărul de cromozomi rămâne constant. Celulele noi iau întotdeauna fiinţă din cele existente pe calea divizării acestora din urmă. Un mo¬ment deosebit de important în procesul divizării ce¬lulelor îl reprezintă dublarea numărului de cromo¬zomi, care precede migrării lor în celulele-fiice.

Înainte de divizarea celulei, fiecare cromozom se dublează, formând cromozomi identici cu el. În momentul în care celula maternă se divide în două celule-fiice cromozomii pari se îndepărtează unul de altul şi migrează în celule diferite. În consecinţă, celulele fiice primesc cromozomi de acelaşi fel ca şi cromozomii din celula maternă. După distribuirea cromozomilor în celulele fiice are loc şi procesul de repartizare a citoplasmei din celula maternă. Acest tip de diviziune a celulei a fost numit mitoză. Celu¬lele formate cu ajutorul mitozei au aceeaşi garnitură cromosomală. Înmulţirea celulelor cu ajutorul mito¬zei asigură creşterea organismului.

Pe lângă mitoză, este cunoscut şi un alt tip de diviziune a celulelor numită diviziune reducţională sau meioză. Ea se produce în ţesuturile generative ale plantelor şi animalelor şi se află la baza formării celulelor sexuale.

Spre deosebire de mitoză, meioza este însoţită de două diviziuni succesive ale celulelor, prima dintre ele se numeşte diviziune reducţională, iar cea de-a doua diviziune ecuaţională sau de echilibrare. - Şi prima, şi cea de-a doua diviziune sunt compuse din patru faze: profază, metafază, anafază şi telofază. Înainte de a întra în proces de diviziune re¬ducţională cromozomii, ca în mitoză, se dublează şi ca urmare fiecare cromozom este compus din două jumătăţi egale – cromatide - surori.

Fig. 5. Schema fazelor mitozei în celula animală (după M. Lobaşev);

1 – interfaza; 2 – profaza; 3 – prometefaza; 4 – metafaza; 5 – anafaza; 6 – fusul nuclear; 7 – telofaza; 8 – şanţul de plasmodiereză.

În faza iniţială (profază) a diviziuni reducţionale cromozomii omologi (materni şi paterni) încep, să se apropie şi formează perechi, ceva mai târziu, în anafază, ei se deplasează câte unul spre cele două poluri ale celulei. În acest fel celula-fiică conţine câte un cromozom de la fiecare pereche ş