Thomas Hunt Morgan – Nobel-díjas genetikus, a kromoszóma-elmélet atyja

Thomas Hunt Morgan — Nobel-díjas genetikus, a kromoszóma-elmélet atyja. Drosophila-kutatás, öröklődés és a modern genetika meghatározó alakja.

Thomas Hunt Morgan (1866. szeptember 25. - 1945. december 4.) amerikai genetikus és embriológus. Morgan 1890-ben doktorált a Johns Hopkins Egyetemen, majd a Bryn Mawr College-ban embriológiát kutatott. Született Lexingtonban (Kentucky), és pályafutása során mind az elméleti, mind a kísérleti biológiához jelentős mértékben hozzájárult; élete végén Pasadena-ban, Kaliforniában hunyt el.

Miután 1900 körül újra felfedezték a mendeli öröklődést, Morgan a Drosophila melanogaster nevű gyümölcslégyre helyezte át kutatásait. 1904-ben E. B. Wilson meghívta Morgant, hogy csatlakozzon hozzá a Columbia Egyetemen. Ez a lépés felszabadította Morgant, hogy teljes mértékben a kísérleti munkára összpontosíthasson. A Columbia híres légyszobájában Morgan és munkatársai olyan rendszert dolgoztak ki, amely lehetővé tette nagyszámú keresztet és megfigyelést: ennek segítségével sikerült bizonyítaniuk, hogy a géneket kromoszómák hordozzák, és ezek a struktúrák képezik az öröklődés mechanikai alapját. Ezek a felfedezések képezték a genetika modern tudományának alapját, mert összekapcsolták a Mendel-törvényeket a sejtbiológiával.

Morgan és munkatársai kimutatták például, hogy a fehér szemű mutáció a légyben nemi módon öröklődik: a gén az X-kromoszómán található, ezért a hím légy heterogám (XY), míg a nőstény homogám (XX). Kutatásuk során felfedezték a gének összekapcsolódását (linkage) és a kereszteződés (crossing-over) jelenségét; ezek megértése vezetett a genetikai térképezéshez, azaz a gének kromoszómán való relatív elhelyezkedésének feltérképezéséhez.

Morgan első fontos eredményeihez és kísérleti módszereihez több tehetséges tanítvány csatlakozott, akik továbbfejlesztették a módszertant és az elméletet. Különösen jelentős volt a laboratórium belső együttműködése: az ő munkájukra építve készült el a génsorrendek és a genetikai térképek első változata. A génátló- és rekombinációs arányok mérésével tömeges adatokat gyűjtöttek, amelyek megmutatták, hogy a rekombinációs gyakoriság arányos a gépek közötti távolsággal.

1928-ban Morgan Kaliforniába költözött, hogy a Kaliforniai Technológiai Intézet (CalTech) biológiai részlegét vezesse. Itt kutatásai továbbra is a genetikára és az evolúcióra; a kísérleti embriológiára; az élettanra; a biofizikára és a biokémiára összpontosítottak. Caltechen olyan kutatóközösséget épített, amely elősegítette a molekuláris és kísérleti biológia fejlődését, és számos tehetséges kutatót nevelt ki.

1933-ban megkapta az élettani vagy orvosi Nobel-díjat "a kromoszómák öröklődésben betöltött szerepével kapcsolatos felfedezéseiért". Ez volt az első Nobel-díj, amelyet a genetika területén adományoztak. A díj odaítélésekor ellentmondásosnak tartották, hogy a Nobel-bizottság a díjat nem osztotta meg a laboratórium több kulcsszereplőjével; a díjat nem osztották meg a laboratórium fő kutatójával, Alfred Sturtevant-tal, ami a Nobel-bizottság döntését sokak szemében vitássá tette. Ugyanakkor Morgan munkássága — a megfigyelések, elméleti értelmezésük és a módszerek elterjesztése — kétségtelenül meghatározó volt.

Morgan korai munkája a Drosophilával a "csatolás" és a "taszítás" néven ismert társulásokkal foglalkozott, amelyekről 1909–1910 körül angol kutatók is közöltek megfigyeléseket a Sweet Pea növényen. Ezek valójában ugyanarról a jelenségről szóltak, amelyet később általánosan kötődésnek (linkage) neveztek. Morgan és munkatársai kísérletei segítettek tisztázni, hogyan és miért öröklődnek bizonyos tulajdonságok együtt, illetve miként csökken a két gén együttöröklődésének valószínűsége a közöttük lévő fizikai távolság növekedésével.

Kiemelkedő pályafutása során Morgan 22 könyvet és 370 tudományos cikket írt, és munkájának eredményeként a Drosophila lett a genetika fő "modellorganizmusa". Az általa a Kaliforniai Technológiai Intézetben létrehozott biológiai részleg hét Nobel-díjas kutatót nevelt ki. Számos tanítványa és munkatársa folytatta az ő alapvető problémáinak vizsgálatát; közülük kiemelhetők például Alfred Sturtevant, Calvin B. Bridges és Hermann J. Muller, akik mind hozzájárultak a genetika fejlődéséhez (Muller később szintén Nobel-díjat kapott a mutációk vizsgálatáért).

• Főbb tudományos hozzájárulások: a kromoszóma-elmélet kísérleti bizonyítása; nemi kötődésű öröklődés és linkázió felismerése; a genetikai térképezés módszertanának megalapozása.
• Módszertani örökség: a nagy mintaszámú, statisztikailag megalapozott keresztkísérletek és a modellorganizmusként való rendszeres alkalmazás.
• Oktatás és intézményépítés: a Columbia "légy-szoba" és a Caltech biológiai részlegének kialakítása, amelyek hosszú távon is meghatározták a genetikai kutatásokat.

Morgan öröksége ma is él: munkássága összekapcsolta a klasszikus örökléstan törvényeit a sejt- és kromoszómatudománnyal, és megteremtette azokat az elveket és módszereket, amelyekre a későbbi molekuláris genetika és evolúcióbiológia épült. Kutatásai példamutatóan mutatják, hogyan vezethet a gondosan tervezett kísérleti munka és a tehetséges munkatársi közösség együttműködése forradalmi tudományos áttörésekhez.

Kérdések és válaszok

K: Ki volt Thomas Hunt Morgan?

K: Mit kutatott Morgan a mendeli öröklődés 1900-as újrafelfedezése után?

K: Hová költözött Morgan 1928-ban?

K: Milyen típusú kutatásokra összpontosított?

K: Mikor kapta meg a Nobel-díjat?

K: Mi volt a "csatolás" és a "taszítás"?

K: Hány könyvet/dolgozatot írt Morgan pályafutása során?

Keresés betűvel