Prix ​​Nobel de physiologie ou médecine, 1933

Le zoologiste et généticien américain Thomas Hunt Morgan est né à Lexington (Kentucky). Il était le fils aîné et le premier des trois enfants du diplomate Charlton Hunt Morgan et d'Ellen Morgan, née Key-Howard, petite-fille du compositeur Francis Scott Key, qui a composé l'hymne national américain. Depuis l'enfance, M. s'intéressait aux sciences naturelles et sciences exactes; pendant vacances d'été Il a exploré la campagne avec enthousiasme, trouvant et rapportant des fossiles à la maison, et a rassemblé une collection de diverses espèces d'oiseaux. Il a ensuite passé deux étés à mener des études géologiques et biologiques dans les montagnes du Kentucky tout en travaillant sur une expédition du United States Geological Survey.

En 1886, il obtint un baccalauréat ès sciences du Kentucky State College (aujourd'hui l'Université). M. s'intéressait particulièrement à l'évolution des espèces. Selon la théorie dominante, le concept darwinien sélection naturelle, au sein d’une population, il existe une certaine variabilité pour chaque trait. En raison de l'hérédité des traits au sein d'une population, l'influence environnement assure une telle répartition des caractéristiques sur plusieurs générations qui favorise la survie des représentants individuels de l'espèce. Au moment où M. effectuait sa première travail scientifique, on ne savait pratiquement rien du mécanisme réel de l'hérédité, et la technique généralement acceptée pour étudier l'évolution et l'hérédité consistait à étudier la morphologie et la physiologie (forme physique et fonction) des représentants différents types, essayez de tirer une conclusion sur les raisons de leurs similitudes ou de leurs différences. Important partie intégrante de telles études ont été étudiées développement embryonnaire.

Conformément à cette pratique, M. a également commencé à étudier la morphologie et la physiologie lorsqu'il est entré à l'Université Johns Hopkins en 1887. Trois ans plus tard, il obtient son doctorat en recherche en embryologie. araignées de mer. En 1891, il devient professeur agrégé de biologie au Bryn Myre College, désormais très familier avec les méthodes comparatives et descriptives. Cependant, à l’instar de la théorie de Darwin, ces méthodes n’apportent aucune explication à la transmission héréditaire des traits. Par conséquent, M. s'est tourné vers les méthodes expérimentales, espérant que des résultats expérimentaux précis et vérifiables répondraient finalement à la question souhaitée. En 1897, alors qu'il étudiait la capacité de certains animaux à régénérer les parties du corps perdues, un trait apparemment étroitement lié à la survie réussie de l'individu, il publia le premier d'une série d'articles sur le sujet, qu'il continua à développer tout au long de sa vie. . Dans son premier ouvrage spécial, « Régénération » (« Régénération », 1901), il met l'accent sur la relation entre les phénomènes de régénération et le développement embryonnaire précoce. En 1904, M. est nommé professeur de zoologie expérimentale à l'Université de Columbia. Ses premiers travaux, réalisés dans l'enceinte de cette institution, étaient encore consacrés à l'embryologie expérimentale.

L'intérêt de M. pour la discipline scientifique émergente - la génétique - est dû au fait qu'en 1900 l'attention monde scientifique s'est à nouveau concentré sur les travaux de Gregor Mendel sur l'héritage des traits chez les pois, qu'il a publiés en 1886. Mendel a montré que les traits sont hérités selon des lois mathématiques strictes, indiquant l'essence indépendante distincte de chaque trait. En 1902, le biologiste américain William S. Sutton a proposé que les « facteurs » hypothétiques de Mendel – les unités d'hérédité maintenant appelées gènes – étaient situés à l'intérieur ou à la surface de structures du noyau cellulaire appelées chromosomes. Cependant, une confirmation directe de la théorie chromosomique de l'hérédité était nécessaire. M. était sceptique quant à la théorie ci-dessus, estimant que les chromosomes ne sont pas porteurs de l'hérédité, mais sont le produit des premiers stades du développement. Il était également sceptique quant à l’idée darwinienne de « changement progressif », lui préférant la théorie du botaniste néerlandais Hugo de Vries, qui pensait que le nouveau genre est formé à la suite de mutations.

En 1908, M. entreprend une étude génétique de la mouche des fruits Drosophila melanogaster, petit insecte, ce qui était idéal pour la recherche génétique : la mouche n'avait que 4 chromosomes, elle commençait à se reproduire 2 semaines après sa naissance, et elle était facile à étudier au cours de sa vie, qui durait 3 mois. Il a fallu des millions de mouches des fruits pour grandir et étudier avant que M. et ses collègues de l'Université de Columbia n'arrivent à la conclusion que les chromosomes étaient effectivement directement liés à l'hérédité.

Les résultats de certaines expériences menées par M. sur l'élevage de mouches des fruits semblaient contredire la loi mendélienne de l'héritage indépendant, selon laquelle chaque organisme possède des gènes qui contrôlent l'un ou l'autre trait, et l'héritage d'un trait, comme le sexe d'un animal, ne dépend pas de l’héritage d’un autre – par exemple, la couleur des yeux. Le groupe dirigé par M. a constaté que certains signes sont visiblement toujours liés. En d’autres termes, leur combinaison se produit plus souvent chez les descendants que ne le suggèrent les lois statistiques de Mendel. Par exemple, les yeux blancs, un trait mutant, se retrouvaient presque toujours uniquement chez les hommes. M. a appelé ce phénomène l'adhésion au sol. La tendance à la liaison a suggéré à M. que les gènes semblent être situés à proximité les uns des autres sur le même chromosome. Quatre de ces groupes de gènes liés ont été découverts chez la mouche des fruits, correspondant à ses quatre paires de chromosomes.

Au début de 1912, deux étudiants de l'Université de Columbia, Alfred H. Sturtevant et Calvin B. Bridges, rejoignirent le groupe de chercheurs travaillant avec M. dans la « salle des mouches ». Deux ans plus tard, Herman J. Moeller, étudiant diplômé, lui emboîte le pas. À leur grande surprise, M. et ses collègues ont noté que les gènes situés sur le même chromosome étaient hérités ensemble moins souvent qu'on aurait pu le penser. La plupart des cellules du corps possédaient deux chromosomes de chaque type, et M. soupçonnait que les chromosomes d'une paire pouvaient se diviser et se recombiner, permettant ainsi l'échange de gènes. Cette idée a été confirmée par les données obtenues au microscope sur des chromosomes entrelacés qui, selon le scientifique belge F.A., les ont observés pour la première fois en 1909. Jansens, pouvaient échanger leurs parcelles entre eux.

Plus la distance entre deux gènes sur un chromosome est grande, a expliqué M., plus la probabilité d'une cassure est grande. Si tel est le cas, les gènes ne seront pas hérités ensemble. À l’inverse, les gènes situés à proximité les uns des autres sur un chromosome sont moins susceptibles d’être séparés. Déjà en 1911, Sturtevan réalisait que le degré de liaison de deux gènes dans un chromosome pouvait être déterminé par la distance linéaire qui les séparait. Sur la base de ce principe, M. et ses collègues ont élaboré des « cartes » montrant la localisation relative des gènes dans les chromosomes d'une mouche des fruits. L’idée selon laquelle les gènes sont localisés sur un chromosome selon une séquence linéaire spécifique et, en outre, que la base de la liaison est la proximité de deux gènes sur un chromosome peut être considérée comme l’une des principales réalisations de la théorie génétique. En 1915, M., Bridges, Sturtevant et Möller rapportèrent leurs recherches dans le livre « The Mechanism Heredity », montrant que l'hérédité a des lois bien définies et peut être décrite par des lois précises. méthodes quantitatives.

En 1928, M. quitte le Columbia College pour aider à organiser le département de biologie du California Institute of Technology (Caltech) à Pasadena. Plusieurs de ses anciens étudiants et employés s'installent avec lui dans la nouvelle institution, ce qui lui permet de constituer une équipe de chercheurs extraordinaire. Les travaux menés par le groupe de M. et d'autres spécialistes de Pasadena ont valu à l'institut une réputation bien méritée de leader dans le domaine de la biologie expérimentale, qu'il a conservée même après que M. ait changé de sujet de recherche, se concentrant principalement sur l'embryologie.

M. a reçu le prix Nobel de physiologie ou médecine en 1933 « pour ses découvertes liées au rôle des chromosomes dans l'hérédité ». Dans sa conférence Nobel, M. a déclaré que la contribution de la génétique à la médecine est avant tout de nature purement éducative. "Dans le passé, le sujet même de l'hérédité humaine était si vague et encombré de toutes sortes de mythes et de préjugés que l'acquisition d'une compréhension scientifique de l'essence du sujet est déjà une réussite d'une importance capitale", a-t-il déclaré. Poursuivant son discours, M. a suggéré que la découverte du phénomène de liaison sexuelle pourrait un jour être utile pour diagnostiquer les maladies génétiques.

Après avoir reçu prix Nobel M. a continué à effectuer des travaux administratifs à Caltech, en les combinant avec des recherches sur des sujets aussi vastes que la régénération biologique, les lois de l'hérédité chez les pigeons, les caractères sexuels secondaires des salamandres et les lignées croisées chez les espèces rares de souris.

Connu pour être avare en matière de fonds d'institut, M. était une personne très généreuse dans la vie et finançait souvent secrètement les études d'étudiants particulièrement doués.

En 1904, M. épousa Lilian Vaughan Sampson, cytologiste, son ancienne élève à Bryn Myr ; Le couple a eu quatre enfants. En 1941, M. reçoit le titre de professeur honoraire de biologie à Caltech. Quatre ans plus tard, il mourut à Pasadena d'une hémorragie à l'estomac.

Parmi les nombreuses récompenses décernées à M. figurent la médaille Darwin (1924) et la médaille Copley de la Royal Society de Londres (1939). Il a été élu membre de la Royal Society of London, de la National Academy of Sciences, de l'American Association for the Advancement of Science, de l'American Philosophical Society, de la Genetic Society of America et de l'American Naturalist Society.

Lauréats du prix Nobel : Encyclopédie : Trans. de l'anglais – M. : Progress, 1992.
© Le H.W. Société Wilson, 1987.
© Traduction en russe avec ajouts, Progress Publishing House, 1992.

Biographie

(1866-1945), zoologiste et biologiste américain, l'un des fondateurs de la génétique.

Né le 25 septembre 1866 à Lexington, Kentucky. Fils aîné d'un diplomate Morgane. Depuis son enfance, il avait un penchant pour l'histoire naturelle : il explorait la région, rassemblant des collections de fossiles, d'insectes et de plantes.

Adolescent, il a passé deux étés dans les montagnes de son État natal, effectuant des recherches géologiques et biologiques dans le cadre d'une expédition de l'US Geological Survey.

En 1886 Morgan a obtenu un baccalauréat du Kentucky State College. En 1887, il entre au Université Johns Hopkins et trois ans plus tard, il a obtenu son doctorat pour des recherches sur l'embryologie des araignées de mer. Ayant maîtrisé les méthodes comparatives et descriptives de la biologie, Morgan sont arrivés à la conclusion qu'avec leur aide, il est impossible d'expliquer le mécanisme de transmission héréditaire des traits.

En 1897, alors qu'il étudiait la capacité des animaux à se régénérer (la restauration par le corps des parties du corps perdues), le scientifique publia le premier ouvrage sur ce sujet - le début d'une série d'articles, résumés plus tard dans l'ouvrage " Régénération" (1901), - où la relation entre régénération et développement embryonnaire est soulignée.

En 1904 Morgan a été nommé professeur de zoologie expérimentale à l'Université de Columbia, où il a poursuivi ses études en embryologie.

En 1900, les conclusions furent confirmées G. Mendel liés aux lois de l'héritage des traits. Cela a causé Morgane intérêt pour un nouveau domaine de connaissance - la génétique. En étudiant la mouche drosophile (seulement quatre chromosomes, taux de reproduction élevé et espérance de vie courte), le scientifique est arrivé à la conclusion que la théorie chromosomique de l'hérédité est correcte. Ayant découvert l'héritage lié des traits, il a supposé que les gènes sur le chromosome sont situés à proximité les uns des autres et a dressé des « cartes » reflétant cette image.

En 1933 Morgan Le prix Nobel de physiologie ou médecine a été décerné "pour ses découvertes concernant le rôle des chromosomes dans l'hérédité".

Un autre scientifique qui a énormément contribué énorme contribution dans la formation de la génétique en tant que science, - Thomas Hunt Morgan (1866-1945). Étonnamment, de nombreuses découvertes scientifiques ne reposent pas uniquement sur de solides connaissances, du talent et de la persévérance. Souvent, le succès nécessite simplement de l’intuition et de la chance. Par exemple, le succès extraordinaire des expériences de Mendel est dû en grande partie au fait que le scientifique a intuitivement choisi un objet merveilleux pour ses expériences: les pois. L'échec qui a suivi, qui a contraint Mendel à abandonner ses recherches ultérieures, était également le résultat du choix des sujets d'expérimentation, cette fois infructueux. Morgan, pour ses recherches, a choisi non seulement un objet réussi, mais un objet idéal, qui est devenu au fil du temps le modèle génétique le plus célèbre - la mouche des fruits. mouche des fruits (Fig. 22).

La drosophile est devenue un objet idéal pour la recherche génétique en raison de ses propriétés : la mouche ne possède que 4 paires de chromosomes, son cycle de vie dure 10 à 20 jours, pendant lesquels une femelle donne naissance à environ 400 petits.

Les mouches des fruits sont faciles à étudier tout au long de leur vie. De plus, les cellules des glandes salivaires des larves de drosophile contiennent des chromosomes géants, très pratiques pour la recherche car ils ne nécessitent pas de microscopes à très fort grossissement.

Dès 1908, Morgan commença ses recherches. Au début, il achetait des mouches des fruits dans les épiceries et les fruiteries.

Il les a attrapés avec un filet, après avoir reçu l'autorisation des propriétaires du magasin, qui se moquaient du moucherolle excentrique. Une salle d’expérimentation de trente-cinq mètres, dite «voler-room" (salle des mouches) à l'Université de Columbia, où Morgan menait ses recherches, est rapidement devenue un sujet de conversation dans la ville. La pièce entière était remplie de bouteilles, de bocaux, de bols et de flacons, dans lesquels volaient des milliers de mouches, des larves voraces grouillaient, tout le verre de ces récipients était orné de pupes de mouches des fruits. Il n'y avait pas assez de bouteilles, et des rumeurs circulaient selon lesquelles tôt le matin, sur le chemin du laboratoire, Morgan et ses étudiants volaient des bouteilles de lait, que les habitants de Manhattan mettaient devant leurs portes le soir !

Morgan étudia les mouches qu'il élevait. Il s'est avéré qu'elles sont d'apparence assez différente : en plus des mouches aux yeux rouges habituelles, il existe des mouches aux yeux blancs, aux yeux jaunes et même aux yeux roses. Il existe des mouches aux ailes longues et courtes et des mouches aux ailes courbées et ridées qui sont incapables de voler. La drosophile diffère par la forme et la couleur de son abdomen, de ses pattes, de ses antennes et même des poils recouvrant son corps.

Morgan a croisé des mouches des fruits, surveillant l'héritage d'un grand nombre de tous ces traits. En analysant les résultats des observations, il est arrivé à la conclusion que certaines caractéristiques sont transmises ensemble aux descendants. Sur cette base, Morgan a suggéré que les gènes qui déterminent ces traits « liés » ne sont pas dispersés dans la cellule, mais sont liés dans des « îles » spéciales. Il s'est avéré que toutes les caractéristiques héréditaires de la mouche sont divisées en quatre groupes « liés ». On savait déjà que la drosophile possède quatre paires de chromosomes. De cela, Morgan a conclu que les gènes sont localisés dans les chromosomes et que chaque chromosome contient une chaîne de centaines de gènes. Le scientifique a découvert : plus la distance entre deux gènes sur le chromosome est grande, plus la probabilité de rupture de chaîne est élevée - les gènes proches les uns des autres sont extrêmement rarement séparés. Sur la base de ces observations, Morgan a cartographié l'emplacement des gènes sur les chromosomes de la drosophile. Cela s'est produit un an après l'approbation du terme en science gène .

De plus, Morgan a découvert que certains traits sont transmis uniquement aux hommes ou aux femmes. Il a conclu que les gènes responsables de ces traits sont localisés sur les chromosomes qui déterminent le sexe. Ainsi, l’existence de chromosomes sexuels leur fut découverte. Matériel du site

Le résultat de l'étude de Morgan sur les mouches des fruits fut la théorie chromosomique de l'hérédité. Nous l'étudierons un peu plus tard. Le postulat principal de cette théorie est le suivant : la base matérielle de l'hérédité est constituée par les chromosomes dans lesquels les gènes sont localisés.

En 1933, Thomas Morgan reçut le prix Nobel de physiologie ou médecine « pour ses découvertes concernant le rôle des chromosomes dans l’hérédité ». Il est le seul des fondateurs de la génétique à avoir reçu un tel honneur.

Ainsi, au tout début de l’histoire de la génétique, deux jalons fondamentaux peuvent être identifiés qui ont déterminé l’essence de cette science. La première est l’étape de la recherche hybridologique, qui a commencé avec les expériences de Mendel, qui ont prouvé l’existence de certains facteurs héréditaires discrets, transmis des parents aux descendants, obéissant à certaines lois mathématiques. La seconde concerne les études cytologiques, basées principalement sur les expériences de Morgan, qui ont prouvé que les chromosomes sont porteurs de facteurs héréditaires.

Sur cette page, vous trouverez du matériel sur les sujets suivants :

• Les contributions de Thomas Morgan à la génétique

• La loi de Morgan est basée sur :

• Qu'a prouvé Thomas Morgan ?

• Pourquoi la mouche drosophile est un objet de recherche génétique réussi

• Comment une mouche a remplacé les pois, pourquoi découvertes scientifiques s'est avéré plus intéressant que la remise du prix Nobel et la façon dont un membre honoraire de l'Académie des sciences de l'URSS a été traité exclusivement dans un contexte négatif, lu dans la section « Comment obtenir un prix Nobel ».

  J'ai entendu le nom de notre héros étant enfant, et dans un contexte clairement négatif. Il n’y avait pas autant de livres à l’époque qu’aujourd’hui et j’ai lu tout ce qui me tombait sous la main. Et d'une manière ou d'une autre, je suis tombé sur un certain roman sur l'Arménie soviétique dans les années 40 et 50 (d'ailleurs, une très bonne intrigue). Bien sûr, il y avait une ferme collective, et dans celle-ci, bien sûr, il y avait des vaches record qui « battaient les vaches bourgeoises, comme les Weismann-Morganistes ». Eh bien, à cette époque, il y avait l'époque du camarade, et le nom de famille de Thomas Hunt Morgan, l'un des fondateurs de la génétique, ne pouvait être qu'un nom commun négatif.

  Et ce malgré le fait que ce personnage très négatif est depuis 1923 membre correspondant étranger de l'Académie des sciences de l'URSS et depuis 1932 membre honoraire de l'Académie des sciences soviétique. Le fait qu'un an plus tard, il soit devenu Lauréat du Prix Nobel, pourrait également être attribuée aux machinations du monde bourgeois, qui a toujours opprimé les scientifiques nationaux (voir article sur). Heureusement, cette époque est révolue depuis longtemps. Par conséquent, nous raconterons avec audace la biographie scientifique d'un homme qui a fait une percée sérieuse dans la compréhension du fonctionnement de la vie, sans évaluation idéologique. Donc, Thomas Hunt Morgan.

  Thomas Hunt Morgan

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  Thomas Hunt Morgan

  Prix ​​Nobel de Physiologie ou Médecine 1933. Formulation du Comité Nobel : « Pour les découvertes liées au rôle des chromosomes dans l'hérédité »

  Par sa mère, Morgan est l'arrière-petit-fils de Francis Scott Key lui-même - l'Américain Mikhalkov et El-Registan dans une bouteille. Il était avocat, poète et auteur du poème « La Défense de Fort McHenry » (1814), dont un extrait – « The Star-Spangled Banner » – fut mis sur un air à boire britannique et devint le texte officiel des États-Unis. hymne en 1931. Morgan a quand même réussi à assister au triomphe de la création de son arrière-grand-père.

  

  Clé Francis Scott

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  Son père, Charlton Hunt Morgan, était diplomate, mais le premier-né (il y avait trois enfants dans la famille) n'a pas suivi les traces de son père. Les biographes de Morgan écrivent que pendant ses vacances d'été, le futur généticien parcourait les zones rurales du Kentucky, collectant des fossiles (il y eut un véritable boom de la paléontologie amateur dans la seconde moitié du XIXe siècle). C'est ainsi qu'a commencé le cheminement de Thomas vers ce qu'on appelle aujourd'hui les sciences de la vie. Il a obtenu son baccalauréat du Kentucky State College. C'est là que Morgan se familiarisa avec la théorie de Darwin, mais continua à étudier la biologie presque pure.

  À l'université Johns Hopkins, où le futur lauréat du prix Nobel entre en 1887, il étudie la physiologie, la morphologie animale et l'embryologie. Morgan a obtenu son doctorat pour avoir étudié l'embryologie des araignées de mer. Et si lui, comme de nombreux scientifiques de ces années-là, s'était exclusivement occupé de cela, il est peu probable que nous entendions le nom de Morgan en dehors du contexte des « gentlemen de fortune ». Pendant assez longtemps, plus de 15 ans, Thomas Hunt Morgan s'est engagé dans l'embryologie expérimentale ; ses travaux ont été consacrés au lien entre la régénération et le développement embryonnaire précoce. Mais les questions d’héritage se posaient encore. Cependant, à cette époque, on ne savait pratiquement rien de la génétique et de l’hérédité.

  Tout a changé en 1900, lorsque les résultats de recherches obtenues il y a près d'un demi-siècle il y a 16 ans par un moine décédé expérimentant des pois dans le jardin du monastère ont été introduits dans la science. Le nom du moine était Gregor Johann Mendel. Son article « Expériences sur les hybrides végétaux » a été publié en 1866 dans la revue Services de protection de la nature Vereins Brünn(Actes de la Société d'histoire naturelle de Brno), mais jusqu'en 1900, presque personne ne le lisait. Les belles relations obtenues par Mendel sont entrées dans la science ; il ne reste plus qu'à les expliquer.

  

  Gregor Mendel

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  Morgan s'est prêté au jeu. Mendel lui-même a appelé « facteurs » ce qui est responsable de certaines caractéristiques. Au XXe siècle, on a commencé à les appeler « gènes ». En 1902, William Sutton, un biologiste américain, a suggéré que les gènes sont situés soit à l'intérieur, soit à la surface de certaines structures du noyau cellulaire - les chromosomes. Cependant, tout cela n’était que spéculation. Il faut dire que Morgan était sceptique quant à l’idée de Sutton. En tant qu'embryologiste, il adhérait à la théorie selon laquelle les chromosomes sont un produit précoce du développement cellulaire. C'était une question de matériel d'expérimentation.

  Les pois sont bons, mais ils mettent beaucoup de temps à pousser, il faut beaucoup de temps pour accumuler de bonnes statistiques et ils possèdent jusqu'à 14 chromosomes. Il fallait un matériel différent : à multiplication rapide, bon marché, avec un petit nombre de chromosomes et des caractéristiques héréditaires. Les travaux de William Castle, un scientifique de Harvard, sont venus à la rescousse ; (Drosophile melanogaster).

  

  Charles Woodworth

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  Cette option s'est avérée idéale pour les généticiens. Jugez par vous-même - seulement quatre paires de chromosomes, il est facile de distinguer une femelle d'un mâle, 12 jours après la naissance, elle produit une progéniture de 1000 individus. Le rêve d’un biologiste qui a besoin d’accumuler des statistiques. Morgan et son équipe ont commencé leurs expériences en 1908. Il est vite devenu clair : oui, les chromosomes sont porteurs de gènes. Et les gènes sont en réalité quelque chose de matériel qui a sa place dans le chromosome. Dans le bon sens, c’était déjà le premier pas vers la découverte de l’ADN.

  L’étape suivante a été le constat : les belles relations de Mendel ne sont pas toujours observées. Certains traits semblent liés les uns aux autres et sont hérités en combinaison. Autrement dit, une combinaison de deux traits peut se produire chez les descendants beaucoup plus souvent que ne l'exige le rapport mendélien. Morgan tire une conclusion logique : les gènes « liés » sont situés à proximité et sur le même chromosome. Il a découvert quatre de ces groupes de gènes, correspondant à quatre paires de chromosomes. C'était la prochaine étape dans la compréhension du travail de l'appareil génétique et de l'hérédité.

  

  Drosophile melanogaster

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  Cependant, en 1912, les employés récemment entrés chez Morgan, Alfred Sturtevant (qui avait déjà montré en 1911 que le degré de liaison des gènes est inversement proportionnel à la distance qui les sépare sur le chromosome) et Calvin Bridges, surprirent grandement le patron. Ils ont découvert que les gènes « liés » sont hérités ensemble moins souvent qu’on pourrait s’y attendre. C'est ainsi qu'a été découvert le croisement - le phénomène de recombinaison chromosomique, lorsque les chromosomes d'une paire peuvent se diviser et échanger du matériel génétique (cependant, l'entrelacement physique des chromosomes lui-même a été découvert en 1909 par le cytologue belge Frans Alfons Janssens).

  
  

  Thomas Hunt Morgan - biologiste américain, l'un des fondateurs de la génétique, membre correspondant étranger de l'Académie des sciences de Russie (1923) et membre honoraire étranger de l'Académie des sciences de l'URSS, président de l'Académie nationale des sciences des États-Unis (1927-31) , président du sixième congrès international de génétique à Ithaca, New York (1932). Lauréat du prix Nobel de physiologie ou médecine en 1933 « pour ses découvertes concernant le rôle des chromosomes dans l’hérédité ».

  Thomas Morgan est né le 25 septembre 1866 à Lexington, Kentucky. Son père Charlton Gent Morgan, consul américain en Sicile, était un parent du célèbre magnat J.P. Morgan, mère - Ellen Kay Morgan. Il était le fils aîné et le premier des trois enfants du diplomate Charlton Hunt Morgan et d'Helen (Key-Howard) Morgan (son grand-père était le compositeur américain Francis Scott Key - auteur de l'hymne national américain).

  Dès son enfance, Thomas s'intéresse à l'histoire naturelle et aux sciences exactes et collectionne une collection de différentes espèces d'oiseaux. En 1886, Thomas Morgan obtient un baccalauréat du Kentucky State College, particulièrement intéressé par l'évolution des espèces à une époque où il y avait peu de connaissances scientifiques sur le mécanisme réel de l'hérédité. L'été suivant immédiatement l'obtention de son diplôme, il se rend à la base navale d'Ennisquam, sur la côte atlantique, au nord de Boston. Au fil du temps, il a participé à une expédition de l'US Geological Survey, menant des recherches géologiques et biologiques dans les montagnes du Kentucky.

  DANS 1887 Morgan est entré à l'Université Johns Hopkins, où il a étudié la morphologie et la physiologie animales. Et en 1890 (trois ans plus tard), il obtint un doctorat en philosophie pour des recherches sur l'embryologie des araignées de mer et la même année, il reçut une bourse Adam Bruce, qui lui permit d'aller en Europe au Laboratoire de zoologie marine. Il y rencontre Hans Drich et Kurt Herbst. C'est sous l'influence de Driech que Morgan commença à s'intéresser à l'embryologie expérimentale. L'été suivant immédiatement l'obtention de son diplôme, il se rend à la base navale d'Ennisquam, sur la côte atlantique, au nord de Boston. C'était L'année dernière existence d'un laboratoire local. L'année suivante, le groupe qui organisait et dirigeait ce laboratoire se rendit à Woods Hole. C'est à Ennisquam que Thomas fait la connaissance de la faune marine. Cette connaissance le captiva et dès lors l'étude des formes marines attira son intérêt particulier tout au long de sa vie. Il a effectué ses études supérieures sous la supervision de William Keith Brooks, biologiste marin. Brooks était un excellent professeur qui a formé toute une génération de zoologistes américains exceptionnels.

  DANS 1888 La même année, Morgan a déménagé à Woods Hole et, au cours de l'été de la même année, il a commencé à travailler à la station nationale des pêches.

  DANS 1889 engagé dans des recherches scientifiques au sein de l'American Fisheries Committee.

  DANS 1890 a obtenu son doctorat à l'Université Johns Hopkins et a reçu la même année une bourse Adam Bruce, qui lui a permis de voyager en Europe, au Laboratoire de zoologie marine. Il y rencontre Hans Drich et Kurt Herbst. C'est sous l'influence de Driech que Morgan commença à s'intéresser à l'embryologie expérimentale. Dans l’un de ses premiers ouvrages, Morgan critique la théorie mendélienne de l’hérédité. Il croyait que les chromosomes ne sont pas porteurs de l'hérédité, mais sont le produit des premiers stades de développement. Il n’a pas non plus soutenu l’idée de « changement progressif » de Darwin, préférant la version du botaniste néerlandais Hugo de Vries selon laquelle l’émergence d’une nouvelle espèce est le résultat de mutations. À cette époque, on ne savait presque rien du mécanisme de l'hérédité et la méthode d'étude du processus d'évolution et de l'hérédité consistait à comparer la morphologie et la physiologie des représentants de différentes espèces. Sur la base des données obtenues, les scientifiques ont tenté de tirer des conclusions sur les raisons des similitudes ou des différences entre les espèces existantes. Morgan ne faisait pas exception ; ses premiers travaux sur l'étude de l'hérédité ont été réalisés conformément aux méthodes généralement acceptées.

  À 1891 Il maîtrisait parfaitement les méthodes de recherche comparatives et descriptives, mais celles-ci n'apportaient pas de réponses aux questions qui l'intéressaient, et il se tourna vers l'expérimentation, dans l'espoir d'obtenir un résultat précis. En 1891, Thomas Morgan commença à travailler comme professeur agrégé de biologie au Bryn Myhra Ladies' College.

  DANS 1897 L'année suivante, il fut élu l'un des administrateurs de la station navale, et il le resta toute sa vie. C'est l'année où la station et sa direction furent reprises par les Jeunes Turcs, et Morgan fut l'un des nouveaux administrateurs élus à ce tournant. Au même moment, Wilson de l'Université de Chicago est apparu à la station.

  DANS 1900 Le centre d'attention des généticiens du monde entier était le travail de Mendel sur l'hérédité des caractères du pois. Dans ces travaux, Mendel soutenait que les traits sont hérités selon des lois mathématiques strictes.

  DANS 1901 En 2010 est publié le premier ouvrage fondamental de Morgan, « Régénération », consacré à la relation entre les phénomènes de régénération et le développement embryonnaire précoce de l’organisme. En 1900-1901, C.W. Woodworth a étudié la drosophile comme matériel expérimental et a été le premier à suggérer que la drosophile pourrait être utilisée dans la recherche génétique, en particulier pour étudier la consanguinité. La drosophile n'a que 4 paires de chromosomes, elle commence à se reproduire deux semaines après sa naissance et après 12 jours elle donne naissance à une progéniture de 1000 individus. Il est facile d’étudier pendant une durée de vie de seulement 3 mois. En plus, ça ne coûte presque rien. V.E. Castle et F.E. Lutz ont également travaillé avec la drosophile, qui a suggéré à Morgan de travailler avec la mouche des fruits.

  DANS 1902 le biologiste W. Sutton a suggéré que les unités d'hérédité (gènes) sont situées à l'intérieur ou à la surface de structures du noyau cellulaire appelées chromosomes. Morgan n'était pas d'accord avec cela, estimant que les chromosomes sont des produits stade précoce développement du corps. Il aimait davantage l'idée exprimée par le Néerlandais Hugo de Vries, selon laquelle une nouvelle espèce se forme à la suite de mutations. Afin de confirmer cette hypothèse, Thomas Morgan a commencé à rechercher un objet de recherche pratique. Il lui fallait un animal sans prétention avec un cycle de vie rapide.

  Wilson dans 1904 L'année suivante a convaincu Thomas Morgan de prendre la chaire de zoologie expérimentale à l'Université de Columbia. Pendant vingt-quatre ans, ils ont travaillé en communication très étroite. Comme la plupart des biologistes-zoologistes de l'époque, Morgan a reçu une formation dans le domaine de l'anatomie comparée et surtout de l'embryologie descriptive. Sa thèse portait sur l'embryologie d'une espèce d'araignée de mer et était basée sur le matériel qu'il avait collecté à Woods Hole. Ce travail était basé sur l'embryologie descriptive avec des inférences s'étendant au domaine de la phylogénie. Son propre don scientifique le pousse à étudier les problèmes de génétique à peine émergente ; les résultats des recherches de G. Mendel sur les traits héréditaires des haricots ont suscité un intérêt particulier. Les problèmes que Morgan et d'autres embryologistes s'efforçaient alors de résoudre concernaient la mesure dans laquelle le développement dépend ou est influencé par des substances formatrices spécifiques vraisemblablement présentes dans l'œuf. Comment ces substances formatrices sont-elles impliquées dans le développement et comment fonctionnent-elles ? Le jeune scientifique s'est également impliqué dans des recherches physiologiques, mais la génétique lui a valu une véritable renommée.

  La même année, Thomas Morgan épouse Lilian Vaughan Sampson, cytologue de profession, son élève de Bryn Mawr. Ils ont eu quatre enfants.

  AVEC 1904 à 1928 a été professeur de zoologie expérimentale à l'Université de Columbia ( New York). Lorsque les résultats d'August Weismann, qui a découvert que les qualités héréditaires sont transmises à l'aide de chromosomes, sont devenus connus, les scientifiques se sont souvenus d'un autre scientifique, Mendel, qui avait montré plus tôt que l'hérédité est transmise par les gènes. Au début, Thomas Morgan était sceptique quant aux théories selon lesquelles les chromosomes étaient porteurs de l'hérédité. De même, Morgan n’acceptait pas l’hypothèse de Darwin selon laquelle les changements graduels s’accumulaient.

  À la fin du XIe siècle, Morgan visita le jardin d'Hugo de Vries à Amsterdam, où il aperçut les lignées d'onagre Defries. C’est alors qu’il s’intéresse pour la première fois aux mutations. Le directeur de la station biologique de Woods Hole, Whitman, qui était un généticien expérimental, a également joué un rôle dans la réorientation de Morgan. Il a consacré de nombreuses années à étudier les hybrides entre différentes espèces de tourterelles et de pigeons, mais était réticent à appliquer l'approche mendélienne. Cela est compréhensible, car dans ce cas, les pigeons se retrouvent avec, pour le moins, un gâchis. Des signes étranges qui ne donnaient pas un beau rapport de 3:1 ont dérouté Morgan, et pour le moment il ne voyait pas d'issue. Morgan pourrait donc plutôt être considéré comme un anti-mendélien.

  1908 d. Ayant commencé ses expériences, Morgan attrapa d'abord des mouches des fruits dans des épiceries et des fruiteries, heureusement les commerçants, agacés par les mouches, laissèrent volontiers les excentriques les attraper. Thomas Morgan expérimente avec la mouche des fruits Drosophila melanogaster, qui ne possède que quatre chromosomes. De nombreuses expériences ont permis d'établir une relation directe entre chromosomes et hérédité.

  DANS 1909 Morgan a commencé à travailler avec la mouche des fruits, la drosophile. Très vite (en 1909) apparaissent les premières mutations. L'étude ultérieure de ce phénomène a finalement permis au scientifique d'établir la localisation exacte des gènes et le principe de leur fonctionnement. L'une des découvertes les plus importantes peut être considérée comme la « dépendance » de certaines mutations au sexe (Morgan a appelé ce phénomène « liaison » de gènes) : les yeux blancs des mouches des fruits n'étaient transmis qu'aux mâles. Ayant traité un grand nombre de informations, Morgan est venu conclusions intéressantes: Les gènes situés sur le même chromosome ont été hérités ensemble beaucoup moins fréquemment qu'on pourrait s'y attendre. Par conséquent, il est possible que les chromosomes se divisent et échangent du matériel génétique entre chromosomes et gènes. Plus les gènes sont éloignés les uns des autres sur un chromosome, plus la probabilité qu’ils soient brisés est élevée. Sur cette base, Morgan et ses collègues ont compilé des « cartes » des chromosomes de la drosophile. Son hypothèse sur la disposition « linéaire » des gènes sur un chromosome et sur le fait que la « liaison » des gènes dépend de la distance entre un gène et un autre est l’une des découvertes révolutionnaires de la génétique.

  La salle des mouches de Morgan à l'Université de Columbia est devenue légendaire. C'était une pièce de trente-cinq mètres carrés avec huit postes de travail. Ils y cuisinaient également de la nourriture pour les mouches. Il y avait généralement au moins cinq ouvriers dans la pièce. Dans de nombreux bocaux et bouteilles, des myriades de mouches naissaient de leurs larves et se consacraient à la science. Il n'y avait toujours pas assez de bouteilles et, selon la légende, tôt le matin, alors qu'ils se rendaient au laboratoire, Morgan et ses étudiants volaient des bouteilles de lait que les habitants de Manhattan mettaient le soir devant leurs portes. Avec sa main légère, ils sont devenus un objet de recherche génétique privilégié dans des centaines de laboratoires. Ils sont faciles à obtenir, on les trouve partout, se nourrissent de la sève des plantes, de toutes sortes de loques des fruits et les larves absorbent les bactéries. L'énergie reproductrice des mouches des fruits est énorme : il faut dix jours pour passer de l'œuf à l'adulte. Il est également important pour les généticiens que la drosophile soit sujette à de fréquentes modifications héréditaires ; ils ont peu de chromosomes (seulement quatre paires), dans les cellules glandes salivaires Les larves de mouches contiennent des chromosomes géants ; elles sont particulièrement utiles pour la recherche.

  En élevant des mouches dans des bocaux en verre et en les observant au microscope, Morgan a découvert l'apparition de mouches aux yeux blancs, de mouches aux yeux jaunes et même de mouches aux yeux roses en plus des mouches aux yeux rouges habituelles. En dix ans, de nombreux mutants différents ont été découverts chez la drosophile. Morgan a croisé des mouches, guettant un grand nombre de caractéristiques : couleur des yeux, couleur du corps, nombre inégal de poils, Formes variées et la taille des ailes.

  Il est désormais clair que la technique expérimentale de Morgan était tout simplement inadéquate pour détecter l'augmentation des taux de mutation qui se serait produite sous l'influence du radium. Néanmoins, le scientifique a reçu des mutations, a commencé à les étudier, et tout découlait de ces mutations prétendument spontanées. La première de ces mutations, non pas la première découverte, mais la première à avoir réellement grande importance, il y avait une trace d'yeux blancs qui se sont avérés liés au sol. Ce fut une découverte majeure. En analysant les résultats des observations, Thomas Morgan est arrivé à la conclusion qu'un certain nombre de qualités sont transmises globalement aux descendants. Cela a permis de supposer que les gènes ne sont pas dispersés dans toute la cellule, mais sont liés dans certains îlots. La mouche des fruits ne possède que quatre paires de chromosomes. En conséquence, Morgan a divisé les caractéristiques héréditaires de la drosophile en quatre groupes. Il est arrivé à la conclusion que les gènes sont localisés sur les chromosomes. Chaque chromosome contient des centaines de gènes organisés en chaînes. Grâce à la mouche, la génétique a désormais fait de nombreuses découvertes. La popularité de la drosophile est si grande que langue anglaise Un annuaire qui lui est dédié est publié, contenant une mine d'informations variées.

  AVEC 1911 années, Morgan et ses associés ont commencé à publier une série d'ouvrages dans lesquels expérimentalement, sur la base de nombreuses expériences avec des mouches des fruits, il a été prouvé que les gènes sont des particules matérielles qui déterminent la variabilité héréditaire et que leurs porteurs sont les chromosomes de la cellule. noyau. Puis le chromosomique la théorie de l'hérédité qui a confirmé et renforcé les lois découvertes par Mendel.

  L'un des collaborateurs du scientifique, Alfred Sturtevant, se souvient : « J'ai peur de ne pas pouvoir donner une idée de l'ambiance qui régnait dans le laboratoire. Je pense que c'était quelque chose qu'il fallait vivre pour être pleinement apprécié. L'un des plus grands avantages de cet endroit était la présence de Morgan et de Wilson. Ainsi, les étudiants spécialisés dans l’un d’eux voyaient très souvent l’autre. Ils se complétaient à bien des égards et étaient de grands amis. Dans nos premières années à l’Université de Columbia, nous nourrissions les mouches des fruits avec des bananes, et il y avait toujours un gros régime de bananes accroché dans un coin de la pièce. La chambre de Wilson se trouvait à quelques portes du couloir de la nôtre. Il aimait beaucoup les bananes, c'était donc une autre incitation à visiter souvent la « salle des mouches ».

  Pendant tout ce temps, Morgan venait régulièrement à Woods Hole. Cela ne signifiait cependant pas une interruption des expériences sur les mouches des fruits. Toutes les cultures étaient emballées dans des tonneaux - de gros tonneaux de sucre - et expédiés par bateau à vapeur express. Ce que vous avez commencé à New York, vous l'avez terminé à Hole, et vice versa. Nous venions toujours par voie d'eau - c'était l'époque où la Fall River Line était en service, et Morgan était toujours engagé dans toutes sortes d'expériences qui n'avaient rien à voir avec le travail sur les mouches des fruits. Il élevait des poulets, des rats et des souris, élevait différentes plantes. Et tout cela a été transporté à la main, chargé sur le navire de la Fall River Line, puis ramené à New York. Et quand Morgan est arrivé ici, il s'est plongé à corps perdu dans le travail sur les formes marines, sur l'embryologie de telle ou telle variété, même si le travail sur la drosophile avançait activement entre-temps. C'était le style de travail de Morgan : il ne se sentait pas heureux à moins de forger plusieurs choses à partir d'eau chaude en même temps.

  Morgan était issu d'une famille aristocratique, mais était dépourvu de toute arrogance ou snobisme. Lorsque le scientifique russe Nikolai Vavilov est arrivé chez Morgan, il connaissait bien le travail du laboratoire Columbia. Il semblait peu probable à Vavilov que les gènes puissent être localisés sur un chromosome comme des perles sur un fil, et un tel concept lui semblait mécaniste. Vavilov a exprimé tout cela à Morgan, s'attendant à des objections vives, voire peut-être arrogantes, de la part du généticien de renommée mondiale. Nikolai Ivanovich, bien sûr, ne pouvait pas connaître les traits de caractère du célèbre scientifique. Après avoir écouté attentivement Vavilov, Morgan a soudainement déclaré qu'il n'aimait pas lui-même l'idée que les gènes soient situés linéairement sur un chromosome. Si quelqu’un obtient la preuve du contraire, il l’acceptera volontiers.

  D'abord 1912 A.H. Sturtevant et K.B. Bridges, alors encore étudiants à l'Université de Columbia, ont rejoint le groupe de chercheurs. L'équipe de scientifiques est arrivée à la conclusion que les chromosomes d'une paire peuvent se diviser et se recombiner, facilitant ainsi l'échange de gènes, et que plus la distance entre deux gènes sur le même chromosome est grande, plus il est probable que le processus échoue. Thomas Morgan a montré que plus la distance entre deux gènes est grande, plus la probabilité d'une rupture de chaîne est grande. Cela signifiait que des gènes éloignés ne pouvaient pas être hérités ensemble. À l’inverse, les gènes proches sont moins susceptibles d’être séparés. Le professeur Thomas Morgan et ses collègues ont découvert que l'ampleur de la distance linéaire entre les gènes peut caractériser le degré de liaison des gènes. Les découvertes de Morgan ont permis d'affirmer que l'hérédité pouvait être décrite par des méthodes quantitatives précises. Sur la base de sa théorie, Thomas Morgan a dressé une carte de l'emplacement des gènes dans les chromosomes de la drosophile.

  L'une des découvertes importantes est la « dépendance » de certaines mutations au sexe (Morgan a appelé ce phénomène « liaison » de gènes) : les yeux blancs des mouches des fruits n'étaient transmis qu'aux mâles. C’est ainsi qu’ont été découverts les chromosomes sexuels. Après avoir traité une grande quantité d'informations, Morgan est arrivé à des conclusions intéressantes : les gènes situés sur le même chromosome étaient hérités ensemble beaucoup moins souvent qu'on aurait pu le penser.

  Morgan a publié son premier article sur la drosophile dans 1910 -année, mais ses arguments ont été présentés avec toute leur force en 1915 -m, lorsque ses étudiants - Sturtevant, Bridges et Meller, publièrent le livre Mechanisms of Mendelian Inheritance, dans lequel ils annonçaient que l'hérédité obéit à des lois bien définies et peut être décrite par des méthodes quantitatives précises. Cela a ouvert la voie à la conception ciblée de nouvelles variétés de plantes et de races animales, ainsi qu’à une révolution dans la médecine et l’agriculture.

  Morgan approche déjà la cinquantaine et la reconnaissance professionnelle ne se fait pas attendre.

  DANS 1916 Morgan a présenté une série de conférences à l'Université de Princeton, publiées plus tard en tant que critique de la théorie de l'évolution, de la théorie mendélienne de l'hérédité et de la théorie de Darwin sur la sélection naturelle. Il a formulé une version révisée de la théorie de la sélection naturelle de Darwin, connue sous le nom de synthèse évolutionniste moderne.

  DANS 1919 il fut élu membre étranger de la Royal Society de Londres et reçut la médaille Darwin en 1924 ; Morgan est devenu membre des Académies des Sciences différents pays(et également en décembre 1923 et membre de l'Académie des sciences de l'URSS). La même année, son livre est publié : The Mechanism of Mendelian Inheritance. À la fin des années 20, il dirigeait l’Académie nationale des sciences des États-Unis.

  1924 année. Morgan a reçu la médaille Darwin, la plus haute distinction de la Royal Society of Great Britain. Décerné pour des réalisations exceptionnelles en biologie, dans les domaines dans lesquels Charles Darwin a travaillé.

  DANS 1928 Morgan a déménagé au California Institute of Technology afin d'organiser un nouveau département de biologie. Ce qui l'intéressait dans cette entreprise, c'était la possibilité d'organiser un département comme il le souhaitait et, en outre, dans un institut où la physique et la chimie étaient à leur meilleur, où régnait une atmosphère de recherche et où le travail avec les étudiants visait à en faire des chercheurs. . Morgan est resté à l'institut jusqu'à sa mort, mais il revenait régulièrement à Woods Walk chaque été. En dix ans, les étudiants de Morgan ont réussi à étudier trois cents générations de mouches des fruits.

  DANS 1932 son livre « Rôles de la mutation, de la consanguinité, du croisement et de la sélection dans l'évolution » a été publié.

  DANS 1933 Thomas Morgan a reçu le prix Nobel de physiologie ou médecine « pour ses découvertes concernant le rôle des chromosomes dans l'hérédité d'un organisme » pour les découvertes liées au rôle des chromosomes dans l'hérédité. Après avoir reçu le prix Nobel, Thomas Hunt Morgan a poursuivi son travail administratif à Caltech, en le combinant avec l'étude de la régénération biologique chez les pigeons, les salamandres et espèces rares souris. Morgan était une personne très généreuse dans la vie et finançait souvent l'éducation d'étudiants particulièrement doués.

  Dans les années trente, Vavilov écrivait : « Les lois de Mendel et de Morgan constituent la base des idées scientifiques modernes sur l'hérédité, sur lesquelles reposent les travaux de sélection, tant avec les organismes végétaux qu'animaux... Parmi les biologistes du 20e siècle, Morgan se distingue comme un brillant généticien expérimental, en tant que chercheur d’une portée exceptionnelle.

  1941 M. Thomas Morgan a reçu le titre de professeur émérite de biologie à Caltech.

  Morgan adorait taquiner, adorait jouer des tours. Un de ses amis scientifiques a admis qu'il se disputait souvent avec Morgan, mais chaque fois qu'il commençait à penser que ses arguments avaient prévalu, il découvrait soudain que, sans comprendre comment cela s'était produit, il argumentait du côté opposé, perdant. C’est ainsi que le brillant scientifique a su s’y prendre. Mais d'un autre côté, Morgan était toujours amical, toujours prêt à aider, et si vous vouliez discuter sérieusement de quoi que ce soit avec lui, qu'il s'agisse de questions scientifiques ou personnelles, il était toujours prêt à vous apporter son soutien. Les deux gros mots de Morgan étaient « métaphysique » et « mystique ». Le mot « métaphysique » signifiait pour lui quelque chose de lié au dogme philosophique, une certaine explication qui n'était pas vérifiable par l'expérience.

  Au cours des dernières années de sa vie, il acquiert un petit laboratoire à Corona del Mar (Californie).