2000여 년 전, 쌀알만한 크기의 곤충이 아리스토텔레스의 관심을 불러일으켰습니다. 그 당시 위대한 철학자는 생물 발생의 신비에 대해 생각하고 있었습니다. 불행하게도 그는 그 작은 곤충들이 과일의 점액에서 나온 것 같다고 생각했습니다. 오랫동안 사람들은 초파리를 Oinopta(알코올성) 속에 두었습니다. 실제로 이 곤충은 발효로 인해 와인 향이 나는 썩은 과일을 좋아합니다. 그러나 생물학적 분류학 연구가 부흥하면서 알코올중독자라는 이름은 학계에서 받아들이기 어려워졌기 때문에 분류학자들은 오이노프타(Oinopta)를 초파리(Drosophila)로 대체하고, 초파리가 알코올중독자에서 "이슬애호자"로 변모하게 되었는데, 그런 속명은 정말 중국 문화의 맥락에서 보면 꽤 요정 같아요.
오늘날 세계에서 가장 잘 알려진 초파리는 동남아시아가 원산지이며 1830년에 Drosophila melanogaster라는 이름이 붙었습니다. 검은 배, 즉 Drosophila melanogaster입니다. 아마도 이름 변경이 초파리에게 기적적인 행운을 가져왔을 것입니다. 이 작은 곤충은 약 100년 후에 세계에서 가장 유명한 곤충 중 하나가 되었습니다. 하지만 그 전에 먼저 신세계로 가야 하는데, 그게 문제가 되지는 않는다. 수백 년 동안 지속된 발견의 시대는 19세기 후반에 동남아시아의 바나나가 신세계에 팔리게 했고, 이어서 Drosophila melanogaster가 신세계에서 즉시 번식하여 생물학의 새로운 시대를 열었습니다. 역사상 가장 놀라운 전설인 인류 문명은 또한 고전 유전학의 기초를 마련했습니다. 이제 초파리의 날개를 따라 수많은 영웅들이 탄생했던 생명과학사의 격정과 논쟁의 시기로 돌아가 고전의 탄생을 재현해보자.
모건의 성장
토머스 헌터 모건은 1866년 미국 남부 렉싱턴에서 태어났지만 1865년에 생명을 얻었다는 말을 늘 즐겨했다. 1865년은 미국 남북 전쟁의 마지막 해였습니다. Morgan 가족의 많은 구성원이 전쟁에 참여했습니다. Morgan의 이후 뛰어난 업적과 관련하여 올해는 Morgan에게 실제로 두 가지 의미를 가졌습니다. 1865년은 멘델이 몇 년 만에 완두콩을 실험 재료로 사용하여 마침내 유전법칙을 발견하고 발표한 해였기 때문입니다. 그래서 어떤 사람들은 1865년이 정말 미래의 유전학자를 양성하기에 좋은 해였다고 농담하지만, 모건의 연구 경력을 자세히 살펴보면 그가 하나님의 뜻에 의해 유전학자가 되었음을 알 수 있습니다.
모건은 14세에 자연사를 공부하기 위해 켄터키 주립대학 예비학교에 입학했고, 1886년에 이학사 학위를 받았으며, 그해 이 학위를 받은 유일한 졸업생이 되었습니다. 사업을 하고 싶지 않았던 Morgan은 Hopkins University에서 생물학 석사 학위를 취득하기로 결정했습니다. 모건이 생물학을 연구하기에 가장 적합한 곳은 당시 미국에서 생물학을 연구하기에 가장 적합한 곳이었으며, 모건이 단순히 생물학적 현상을 기술하던 박물학자에서 실험생물학자로 변신하여 평생 동안 믿었던 과학 연구의 원리를 습득한 곳이었습니다. .
이러한 믿음으로 인해 모건은 감히 권위에 반대할 뿐만 아니라 자신의 실수를 바로잡고 실수를 저지르기도 했습니다. 이런 용기와 합리성은 그의 세대의 과학자들 사이에서 매우 드물었습니다. 실제로 모건은 자신이 수행한 실험이 세 가지 범주로 나눌 수 있다고 스스로 비웃곤 했습니다.
1886년에 생물학 석사 학위를 받은 모건은 어느 정도 성공을 거두었습니다. 모교인 켄터키 주립대학의 권유로 학교에 자연사 교수로 재직했지만 이때 모건은 더 이상 실험생물학의 유혹을 버릴 수 없었다. 홉킨스 대학교는 그에게 넉넉한 장학금을 제공했고, 그 덕분에 Morgan은 박사 학위 논문을 완성하기 위해 매사추세츠에 있는 Woods Hole 해양 생물학 연구소에 갈 수 있는 기회를 얻었습니다.
모건은 거미게의 배아 발생 과정을 교묘하게 이용하여 거미게라는 이름이 헛된 것이 아니며 아라네과로 분류되어야 함을 증명하여 이전의 모든 소문을 일소했습니다. 그의 87페이지 분량의 논문은 "Hopkins Biological Laboratory Research Reports" 저널을 거의 파산시킬 뻔했다고 합니다.
모건은 평생 동안 발생학에 집착하게 되었고, 자신이 무엇보다도 발생학자였으며 발생학 연구를 결코 멈추지 않았다고 주장했습니다. 그러나 이제 발생학의 젊은 세대조차도 발생학에 대한 그의 기여에 관심을 갖는 사람은 아무도 없습니다. 어느 정도 이것은 Morgan의 개인적인 불행으로 간주될 수 있습니다. 고전 유전학에서의 그의 뛰어난 업적은 다른 많은 분야에서의 그의 연구를 압도했지만 공정하게 말하면 배아에서의 Morgan의 업적과 같은 연구 분야에서 일련의 심오한 질문이 제기되었습니다. 과학과 동물의 재생 능력으로서 오늘날까지 제대로 해결되지 않은 부분이다.
1891년에 박사 학위를 받은 후 Morgan은 Bryn Mawr College에 생물학 부교수로 가서 해양 동물의 배아 발달에 관한 연구에 집중했습니다. 고장성 바닷물의 자극으로 인해 수정되지 않은 성게알이 발육할 수 있다는 사실을 발견한 덕분에 그는 정교수로 승진하는 데 성공했다. 그러나 발생학자로서 모건의 평화로운 삶은 40세가 가까워지자 그의 오랜 친구인 세포생물학자 윌슨이 그를 미국 최초의 실험동물학 교수로 초대하고 전공을 약속했다. 수업을 듣는 것이 아니라 연구를 하는 것이 직업이다. 이때 생물학과 학생들을 고문했던 모건이 등장하게 된다.
Wilson은 분명히 이것을 매우 자랑스럽게 생각합니다. 결국 모든 사람이 Bole이 될 기회가 있는 것은 아닙니다.
슈퍼마법의 멘델 인자
1900년 멘델의 유전법칙이 재발견되면서 생물학적 세계는 흥분 상태에 빠졌습니다. 그런데 멘델의 유전법칙이 재발견된 이유는 무엇입니까? 당시에는 생물이 진화했다는 다윈의 추론을 모두가 받아들였음에도 불구하고 진화의 메커니즘이 자연선택인지에 대해서는 여전히 의견이 달랐기 때문이다. 진화의 신비를 이해하기 위해 가장 먼저 해결해야 할 문제 중 하나는 유기체의 유전적 메커니즘을 해결하는 것입니다. 즉, 당시 생물학적 유전에 대한 논의는 생물학적 진화의 맥락에서 중요한 화두였다. 시대가 유전학의 도래를 요구하는 기회인 생물학적 진화에 대한 열띤 논의에 대해서는 다양한 의견이 있다. 따라서 멘델의 유전법칙이 재발견되자 즉시 광범위한 관심이 집중되었고 결국 새로운 학문인 유전학이 탄생하게 되었습니다.
1903년 논문 "진화와 적응"에서 모건은 멘델의 이론을 칭찬하고 실험에 기초한 멘델의 유전법칙이 단순하고 명확하며 널리 적용 가능하다고 믿었습니다. 물론 그는 진화론에 대한 연구가 고생물학보다는 배아발생에 초점을 맞춰야 한다고 강조하면서 발생학자로서의 정체성을 잊지 않았다. 그러나 집쥐를 실험재료로 사용하여 멘델의 유전현상을 재현하려고 했을 때, 그는 곧 생물학적 형질의 유전적 규칙이 그다지 간단하지 않다는 사실을 발견하게 되었는데, 사실 이것이 바로 멘델의 연구가 당시 제대로 주목받지 못한 이유였습니다. 중요한 이유. 그는 소위 멘델의 요인(유전자)이 실제로 독립적으로 존재하고 대대로 자유롭게 결합되었는지 의심하기 시작했습니다. 유명한 멘델의 분리 법칙과 멘델의 자유 결합 법칙입니다.
1909년까지 모건은 멘델이 받은 칭찬이 그의 이론의 진정한 가치를 넘어섰고, 어쩌면 완두콩과 같은 소수의 종만이 유전학 연구를 잘못 이끌 가능성도 있다고 믿었습니다. 멘델이 발견한 유전법칙? 이를 위해 그는 한때 미국육종협회(American Breeders Association) 회의에서 멘델의 이론에 대한 사람들의 맹목적인 열광을 공격하는 신랄한 발언을 한 적이 있습니다.
오늘날 우리가 멘델의 유전법칙의 적용 가능성을 분명히 알게 된 때, 이 의미는 다음과 같습니다. 이 연설에 반영된 과학적 사고는 과학이 어떻게 발전하는지 정말로 이해하고자 하는 모든 사람이 깊이 생각해 볼 가치가 있습니다.
1. 남자와 여자 부모는 각각 유전적 특성을 결정하는 한 쌍의 요소(유전자)를 가지고 있습니다.
2. 이 요소 쌍은 혼성화 과정에서 분리되고 재결합됩니다. (제1법칙)
3. 서로 다른 유전적 특성을 지닌 유전자는 독립적이며 서로 간섭하지 않는다. (제2법칙)
'사용하지 않으면 잃는' 초파리
유전학 초기에는 다양한 유기체가 실험 대상으로 '환원'되었습니다. 그러나 초파리는 독특한 장점을 가지고 있습니다. 첫째, 초파리는 번식이 빠르고 놀랄 만큼 많은 수의 새끼를 낳습니다. 암컷 초파리는 수명이 약 14일에 불과하지만 수천 개의 알을 낳을 수 있습니다. 이는 실험 기간이 짧고 많은 자손이 유전학자들이 이상한 돌연변이를 찾는 데 이상적이라는 것을 의미합니다. 게다가, 초파리는 돌보기 쉽고, 약간의 바나나만으로도 그들의 필요를 충족시킬 것입니다. 이는 돈이 없어도 유전학자가 될 수 있다는 뜻이다. 그 당시에는 연구기금 같은 파이가 없었다는 걸 아셔야 합니다. 초파리가 유전학자에게 최고의 파트너라는 것은 의심의 여지가 없습니다.
하지만 그 시대에는 사람들이 주변의 물질을 사용하는 경향이 있었고, 연구를 위해 특별한 모형 유기체가 필요하다는 생각은 전혀 없었으며, 이는 모건이 고전 유전 이론을 성공적으로 확립할 때까지 기다려야 했고, 다른 연구자들 그래야만 당신은 이것에 대해 깊은 인식을 갖게 될 것입니다. 따라서 초파리가 모건의 시야에 들어오기 위해서는 몇 가지 특별한 이유가 필요하다. 이전의 '광고 슬로건'은 순전히 부차적인 설명이다. 많은 부러운 동료들이 수없이 고민했지만, 좀 더 일찍 초파리를 실험재료로 사용했다면...
이때 모건은 인생의 전성기, 특히 중학교 시절에 창의력을 발휘하고 있었다. 중년의 심리적 위기일 수도 있습니다. 이때 그는 멘델의 이론에 의문을 제기했을 뿐만 아니라 최신 염색체 이론에도 회의적이었다. 그는 그 비밀은 핵이 아니라 세포질, 특히 성 결정이라는 구체적인 문제에 있다고 주장했습니다.
그 기간 동안 그는 대중적인 가설과 자신의 추측을 테스트하기 위해 동시에 수십 개의 실험을 수행하는 경우가 많았으며 대부분은 막 다른 골목으로 이어졌습니다. Morgan은 Lamarck의 상속 상속 이론을 믿지 않았지만 그의 사용하지 않으면 잃는 이론은 합리적으로 보였습니다. 물론 실험이 전부이고 개인적인 감정은 중요하지 않습니다. 1908년에 Morgan은 눈먼 물고기를 연구했던 대학원생 Payne에게 초파리를 대상으로 사용하지 않으면 잃어버릴 것이라는 이론을 테스트해 달라고 요청했습니다. 페인은 불운한 초파리를 잡기 위해 창턱에 바나나를 놓고 최대 2년 동안 "불을 끈 상태에서도 똑같은 일" 게임을 하게 했습니다. 사용하지 않으면 잃어버리게 된다는 이론에 따르면, 이것은 자멸하는 쌍안경 초파리를 생산할 수 있는 것으로 보입니다. 결과는 당연히 실망스럽습니다. 우선 큰 변화를 일으키기에는 2년이라는 시간이 너무 짧습니다. 둘째, 눈먼 물고기가 눈을 잃은 진짜 이유는 눈을 사용하거나 잃는 것만큼 간단하지 않습니다. 그러나 이 실패한 실험으로 Morgan은 초파리의 장점을 깨달았습니다.
1904년 달맞이꽃의 돌연변이 현상을 발견한 드 브리스는 새로 발견된 뢴트겐선(X선), 퀴리선(발견된 ) 등 인공적인 방법으로 생물학적 돌연변이를 유도해야 한다고 제안했다. Marie Curie) 방사성 라듐). Morgan은 한때 de Vries를 방문하여 돌연변이 이론이 자연 선택보다 생물학적 진화를 설명하는 데 더 적합하다고 믿었습니다. 사용하지 않으면 잃어버리는 접근법을 검증하는 데 실패한 후, 그와 페인은 초파리를 다시 사용하여 인공적인 방법을 통해 돌연변이를 유도하려고 했습니다. 광선을 조사해서 잠을 자지 못하게 하고, 밤낮으로 흔들어 주고, 설탕물, 소금물, 산성수, 알칼리수를 주고, 빛의 세기와 시간을 바꾸는 등 온갖 짓을 다 하는 것 같았다. 모든 일이 끝났으나 초파리가 움직이지 않아 모건의 마음이 아팠습니다. Bryn Mawr College의 오랜 동료인 Ross Harrison이 방문했을 때 그의 좌절감은 극에 달했습니다.
사실 초파리를 이용해 돌연변이를 연구한 것은 모건이 처음은 아니었습니다. 처음에 초파리를 연구에 사용할 것을 제안한 사람은 캐슬 오브 하버드 대학교였습니다. 그의 학생인 Woodward는 초파리를 근친교배 연구에 사용했습니다. 그는 또한 초파리를 Lutz에게 추천했습니다. 러츠는 초파리를 이용한 돌연변이를 발견했고, 모건이 인공 돌연변이 유발에 관심을 가지자 자신이 연구하던 초파리 계통을 모건에게 추천했다. 그래서 Morgan의 연구실에는 두 개의 초파리 과가 있었는데, 하나는 Payne이 갇힌 야생 초파리에서, 다른 하나는 Lutz에서 왔는데, 이는 이후의 초파리 전설에 약간의 반전을 가져왔습니다.
전설적인 초파리의 하얀 눈
모건이 절망에 빠져 있을 무렵, 1910년 5월, 모건의 연구실 배양병에 흰 눈의 초파리 한 마리가 나타났습니다. 더욱이 모건은 인재에 대한 예리한 안목을 갖고 있었고 두 명의 학부생(스터테반트와 브리지스)과 윌슨의 대학원생 중 한 명인 뮬러를 자신의 연구실에 영입했습니다. 이들 네 사람 사이의 암묵적인 이해는 과학사에서 전설이 되었습니다. . 좋은 이야기. 그의 오른팔 조수와 고전 유전학의 초석을 놓을 흰 눈의 초파리와 함께 모건은 발생학 연구를 포기하지 않겠다는 고집으로 미래 세대를 위해 유전학자로서의 이름을 남길 운명입니다. 과학사에 소개될 것이기 때문에 외부에서는 더 이상 아무도 관심을 기울이지 않을 것입니다.
하지만 이 흰눈 초파리의 기원은 다소 모호합니다. 루츠는 흰눈초파리가 자신의 연구실에 처음 나타났고, 이 약한 돌연변이의 새끼를 모건에게 주었고 모건은 이종교배 실험을 통해 그 특성이 다시 나타나게 했지만 모건은 이를 부인했다고 말했습니다. 그는 Lutz의 연구실에서 몇 마리의 흰 눈의 초파리를 보았지만 모두 죽었다고 말했습니다. 그는 오히려 흰눈초파리가 하늘이 내린 선물이고, 그 조상이 루츠가 준 초파리에서라기보다는 창문을 통해 날아왔을 가능성이 더 높다고 생각하고 싶다. 그러나 그러한 문제에 대해 깊이 생각하는 데는 실질적인 의미가 없습니다. Lutz 자신은 흰 눈 초파리의 큰 가치를 전혀 깨닫지 못했다고 말했습니다. 그렇지 않으면 그 자손을 아낌없이주지 않을 것입니다.
하지만 역사 속으로 사라질 이 흰눈초파리는 극도로 약한 존재일지도 모른다. 모건은 이미 루츠의 실험을 통해 이를 알고 있었을 것이다. '백안'을 단독으로 배양병에 담아 가지고 다니다가 밤에 잠자리에 들기 전 침대 옆에 놓아두었다. 모건의 셋째 아이가 태어났을 때, 아내를 만나러 병원에 갔을 때 모건 부인의 첫마디는 “괜찮아, 바이얀?”이었다. 열흘 후, 흰눈초파리는 정상적인 빨간눈 암컷 초파리와 교미한 뒤 죽어 1,240마리의 새끼를 낳았습니다. 이 후손들은 나중에 대가족으로 번성했고, 염색체, 유전자, 유기체의 기본 유전 패턴에 대한 혼란스러운 이해를 일소하고 고전 유전학의 장엄한 건축물을 건설한 사람들이 바로 그들이었습니다.
모건은 1세대의 백안 형질과 열흘 후 자매 교배의 2세대를 분석한 결과 백안 형질의 유전 패턴이 기본적으로 분리의 법칙과 일치한다는 사실을 발견했다. 멘델의 유전 이론에서는 유전 현상의 융합, 즉 한쪽 눈은 흰색이고 다른 쪽 눈은 빨간색, 즉 절반은 흰색이고 절반은 빨간색입니다. 실제로 1세대의 자손은 거의 모두 빨간 눈을 가지고 있고(그러나 흰눈의 초파리 세 마리가 나타났는데, 이는 여전히 미스터리), 2세대의 자손 중 약 1/4이 흰눈의 초파리를 가지고 있다. 이 실험적 사실은 Morgan을 적어도 Drosophila의 경우 Mendelian 유전 이론의 틀로 되돌려 놓았습니다. 그러나 흰눈의 특성을 더욱 독특하게 만드는 것은 모든 흰눈의 초파리가 수컷이라는 것입니다. 이 이상한 현상을 설명하기 위해 모건은 초파리를 대상으로 교배 실험을 하여 흰 눈의 암컷 초파리를 얻었는데, 정상적인 수컷 초파리와 교배한 후 새끼 중 절반 정도가 흰 눈을 갖게 되었고 모두 수컷이었습니다. !
백안형질과 성결정인자(곧 유전자로 명칭 변경 예정)가 함께 유전된다는 사실이 명백해졌고, 이 두 형질은 유전되었을 때 멘델의 자유결합의 법칙을 따르지 않았다. 곧 이 실험의 결과로 모건과 윌슨은 인간의 색맹과 혈우병의 유전 패턴이 초파리의 유전 패턴과 동일하다는 사실을 깨닫게 되었습니다. 이것은 인간의 유전적 패턴이 초파리의 유전적 패턴과 유사할 가능성이 높으며, 그들이 원칙적으로 정확히 동일하다는 것조차 알려지지 않았다는 것을 의미하기 때문에 모건에게 큰 격려가 되었을 것입니다.
모건은 이미 암컷 초파리에는 두 개의 X 염색체가 있고 수컷 초파리에는 하나만 있다는 것을 알고 있었지만. 그러나 그는 염색체에 유전자를 배치하는 것에 대해서는 아직 결정하지 못했습니다.
그는 아직 확인되지 않은 다른 가설 위에 하나의 가설을 두는 것이 위험하다고 느꼈고, 박물학자로서 그는 새와 나방의 특정 유전적 특성이 암컷에서 더 흔하다는 것을 알고 있었습니다. 이는 X 염색체와 성 사이의 관계를 나타내는 것 같습니다. 결단력은 정말 신비 롭습니다. 이는 1910년 5월 『미국 자연주의자』에 제출한 논문에서도 확인할 수 있다.
따라서 모건은 설명의 세부 사항을 단순화하기 위해 염색체를 사용하기보다는 오히려 매우 복잡한 설명을 상상한다. 이 성 관련 유전 메커니즘은 오늘날 완전히 잘못된 것 같습니다. 아니, 불과 몇 년 후, Morgan은 실험에 대담했고 실험적 현상을 설명하기 위해 가설을 제시하는 데 신중했습니다. 이것이 Morgan의 본성입니다. 염색체와 유전자를 연결하려면 더 많은 돌연변이와 더 많은 실험이 필요합니다.
변화는 더 많은 돌연변이로 이어진다
이 세상에 빛나는 별이 있다면, 결과적으로 다음 달에는 Morgan의 실험실이 좋은 곳이 될 것입니다. , 희귀한 돌연변이가 자주 발생하기 시작하면 거의 매달 새로운 돌연변이가 발견될 수 있었기 때문에 동시대인들은 나중에 초파리가 모건 가문의 애완동물이었다고 한탄할 정도였습니다. 불행하게도, 그는 당시 돌연변이의 빈도를 세심하게 계산하지 않았기 때문에 오늘날 우리는 아마도 Morgan이 온갖 방법, 특히 방사선 노출로 초파리를 고문하고 모든 노력을 기울인 후에 마침내 보상이 왔을 것이라고 추측할 수 있습니다. .
백안 돌연변이에 이어 모건의 연구실에서는 분홍색 눈 색깔과 진사 눈 색깔 변이를 얻었는데, 진사 눈 색깔 변이와 흰 눈 색깔 변이는 성연계 유전인 반면, 분홍색 눈 색깔과 흰 눈은 유전이다. 색상 특성은 완전히 다릅니다. 멘델의 자유 분리 법칙을 준수합니다. Morgan은 염색체 이론이 아마도 정확할 것이며 유전자가 염색체에 위치한다고 믿기 시작했습니다. Mendel의 유전 이론에 관해서 Morgan은 의심의 여지가 없었습니다. 다음 단계는 형질의 유전이 그룹으로 이루어짐을 증명하는 것인데, 동일한 그룹, 즉 동일한 염색체에 위치한 형질은 유전과 연관되어 있는 반면, 다른 그룹의 형질은 자유 결합의 법칙을 따른다는 것을 증명하는 것입니다.
하지만 이 핵심 가설을 제안하면서 모건은 작은 날개의 돌연변이라는 문제에 직면하게 됐다. 이것도 성별에 따른 유전적 돌연변이입니다. 연관 가설에 따르면 작은 날개는 흰 눈과 같은 그룹에 속해야 합니다. 즉, 흰 눈과 작은 날개를 모두 지닌 이형접합성 암컷 초파리의 자손은 두 가지 돌연변이 형질을 갖거나 갖지 않아야 하지만, 흰 눈과 정상적인 날개 또는 정상적인 눈 날개를 가진 자손은 거의 없다. 어느 정도의 자유결합이 일어나는 것 같지만, 일반적인 자유결합과 비교하면 그 비율이 명백히 틀립니다. 1911년 후반에 Morgan은 상동 염색체의 특정 부분이 교환될 수 있다는 Jansen의 제안에 영감을 받아 동일한 염색체의 유전자가 교환될 수 있다고 제안했으며, 또한 유전자가 염색체에 선형으로 배열되어 있다고 믿었습니다. 서로 멀리 떨어져 있을수록 교환 가능성이 높아집니다. 이 가설은 사이언스 저널에 게재됐고, 다음 과제는 이를 검증하거나 반증하는 것이다. Sturtevant는 염색체의 유전 지도, 즉 유전자 간의 상대적 위치를 만드는 데 처음으로 교환 빈도를 사용할 수 있다고 생각했으며, 알려진 여러 돌연변이 유전자를 사용하여 최초의 초파리 염색체 지도를 그렸습니다.
1912년 말, 모건과 그의 조수들은 한꺼번에 40개의 초파리 돌연변이를 발견했습니다. 각 돌연변이가 어느 그룹에 속하는지 신속하게 확인하기 위해 Morgan은 잘 연구된 백안 돌연변이를 첫 번째 그룹으로, 점무늬 돌연변이를 두 번째 그룹으로, 올리브 체색 돌연변이를 세 번째 그룹으로 지정했습니다. 상호 배타적입니다. 표준 자유 조합 관계입니다. 이 3개의 돌연변이 초파리를 실험실에 계대시키고 각각 새로운 돌연변이를 교배시킨 후 자매교배, 여교배 등의 번식 방법을 사용하여 다음 세대를 얻은 후 자손의 특성을 주의 깊게 분석하여 그룹으로 분류합니다. 물론 이것은 이론적으로는 간단하지만 실제로는 수백만 마리의 초파리를 재배해야 합니다. 곧 Morgan은 값싼 바나나가 없어도 바나나 주스가 실제로 초파리의 요구를 충족할 수 있다는 것을 발견했습니다. 컬럼비아 대학교의 많은 학생들이 참여하여 초파리를 집으로 가져가서 숫자를 세는 일이 너무 많아서 한 학생의 자녀는 "우리 아빠의 일은 컬럼비아 대학에서 파리를 세는 일이에요!"라고 다른 사람들에게 자랑스럽게 말할 정도였습니다.
1914년까지 그들은 자신들이 발견한 모든 돌연변이를 3개의 그룹, 즉 3개의 연결된 유전그룹으로 성공적으로 분류하고 상세한 연관지도를 만들었으나 문제는 초파리의 염색체가 4쌍이다. 그러나 모건은 이미 네 번째 연계그룹이 있을 것이라고 매우 확신하고 예측했다. 당연하게도 뮬러는 곧 새로운 돌연변이 구부러진 날개를 발견하고 그것과 세 가지 기본 돌연변이가 서로 자유롭게 결합되어 있음을 확인했습니다. 지금까지 4개의 연결 그룹이 발견되었습니다. 또한, 연결군 특성의 수는 염색체의 크기와도 관련이 있으며, 네 번째 연결군이 위치한 염색체가 가장 작고 돌연변이가 훨씬 적게 발견됩니다.
1915년 모건과 그의 세 명의 조수는 "멘델의 상속 메커니즘"이라는 책을 공동 집필했습니다. 이 논문은 초파리 연구에 대한 포괄적인 요약을 제공하며 염색체만을 사용하여 유전적 문제를 설명하려는 최초의 책입니다. 당시 사람들은 염색체에 대해 잘 알지 못했다는 사실을 기억해야 합니다. 이 논문은 유전학 연구에서 Morgan의 위치를 완전히 확립했으며 그는 20세기의 멘델로 칭송받았습니다.
나중에 Bridges는 염색체 비분리 현상을 발견했습니다. 따라서 초파리 자손의 염색체 수는 일반 초파리의 염색체 수보다 많거나 적을 것입니다. 이 초파리의 유전적 분석은 염색체 유전 이론을 더욱 반영합니다. 이 이론의 힘으로 인해 염색체 유전 이론을 의심하던 몇몇 학자들은 모건이 옳았다는 것을 인정하기 시작했습니다. 이후 이를 바탕으로 다양한 초파리에서 일어나는 유전적 현상을 설명하기 위해 모건학파는 염색체의 특정 부분에 결실, 중복, 역전이 있을 것이라고 추론했다.
1933년, 노벨 탄생 100주년을 기념하여 모건은 노벨 생리의학상을 수상했습니다. 그는 이전에도 두 번 지명됐지만 이전에는 의사나 의과대학 교수에게만 상이 수여됐다. 그러나 모건은 노벨 탄생일 스톡홀름에서 열리는 대연회에 이듬해 여름 스웨덴으로 갈 의향이 있다며 참석을 정중히 거절했다. 그 이유는 창립 준비 등 일이 너무 바빴기 때문이다. 생리학 연구 센터의. 그러나 또 다른 이유가 더 현실적일 수 있습니다. 1933년 초에 Heitz와 Bauer는 초파리의 타액선에 존재하는 거대한 염색체를 재발견했습니다. 이전에 모건학파가 했던 염색체에 대한 모든 추론은 이제 실제 시험에 직면하게 될 것입니다. 그 거대한 염색체에 염색되어 나타나는 수많은 줄무늬는 이전의 추론과 가정을 더욱 구체적으로 만들고 이제 현미경을 통해 직접 관찰할 수 있게 됩니다. 모건의 가설도 우리의 행운인지 모건의 행운인지는 가혹한 시험에 직면했다. 이번 연구를 통해 마침내 염색체 유전 이론이 정확하고, 연결 지도가 기본적으로 정확하다는 것이 입증됐다.
영원한 초파리
모건의 이야기는 끝났지만 초파리는 여전히 날고 있습니다. 지금까지 우리는 초파리로부터 배아 발달의 가장 심오한 생물학적 과정과 신경계 작동에 대해 많은 것을 배웠습니다.
1983년에 초파리 배아의 발달을 연구하던 중 게링 연구소는 신체 부분의 발달을 조절하는 항상성 유전자가 모두 상동 유전자 상자라고 불리는 매우 유사한 DNA 부분을 가지고 있다는 사실을 우연히 발견했습니다. 후속 연구에서는 이 DNA 단편이 인간을 포함한 자연계의 다양한 유기체에서 고도로 보존된 서열과 유사한 기능을 가지고 널리 발견된다는 사실을 발견했습니다. 이 발견은 많은 놀라움을 불러일으켰습니다. 우리와 초파리의 조상은 수억 년 전에 갈라졌지만 배아 발달의 기본 구조에서는 여전히 동일한 조상 계획을 사용합니다.
2005년 7월, "Cell"은 오스트리아 연구원 Demir와 Dickson의 최신 연구를 발표했습니다. 그들은 수컷 초파리가 "게이"가 되도록 하고, 암컷 초파리는 게이가 되도록 수정했습니다. 초파리 수컷만이 할 수 있는 동성에게 구애를 하는 모습.
같은 해 7월, 중국과학원 궈젠젱(郭建章) 박사가 우리나라 연구실에 초파리가 날아들어 '사이언스(Science)'에 논문을 게재하고 학문과 학문 분야에서 중대한 발견을 했다. 초파리의 기억 능력. 그는 특정 시공간적 조건에서 초파리가 시각과 후각을 동시에 사용하도록 허용하면 공동의 상생과 학습 및 기억의 상호 전달로 이어질 것이라는 사실을 발견했습니다. 2006년 2월 중국 과학자들과 외국 공동 연구자들은 네이처(Nature)에 논문을 발표하여 초파리 중앙 뇌의 특정 부채 모양 구조가 시각적 패턴 인식 과정에 관여한다는 사실을 처음으로 입증했습니다.
영원히 날아다니는 초파리는 인간의 더 깊은 탐구를 기다리며 얼마나 많은 비밀을 갖고 있을까?