శాస్త్ర విజ్ఞానము

రచన - రసజ్ఞ 1910లో Drosophila melanogaster (fruit fly) ఈగల మీద మోర్గాన్ కొన్ని ప్రయోగాలను జరిపాడు. అయితే వీటిలో ముఖ్యమయిన విషయం లింగ వివక్ష. ఆడ (జన్యు పరిభాషలో ఆడవారిని ♀ గుర్తుతో సూచిస్తారు) ఈగలు, మగ (జన్యు పరిభాషలో మగవారిని ♂ గుర్తుతో సూచిస్తారు) ఈగలు అని రెండు రకాలుగా ఉంటాయి. X, Y అనే క్రోమోజోముల మీదే లింగ నిర్ధారణ ఆధారపడి ఉంటుంది. ఆడ ఈగలకి XX అనే క్రోమోజోములు వుంటే, మగ ఈగలకి మాత్రం XY ఉంటాయి. వీటిల్లో మళ్ళీ పసుపురంగు శరీరం (yellow body, yy), తెలుపు రంగు కళ్ళు (white eyes, ww), కురచ రెక్కలు (miniature wings, mm) - మూడూ అంతర్గత లక్షణాలున్న ఆడ ఈగలు; బూడిద రంగు శరీరం (grey body, y+), ఎరుపు రంగు కళ్ళు (red eyes, w+), పొడవు రెక్కలు (long wings, m+) - మూడూ బహిర్గత లక్షణాలున్న మగ ఈగలతో సంపర్కం చెందగా F1 తరంలో వచ్చిన ఆడ ఈగలను (Xy+w+m+Xywm - బూడిద రంగు శరీరం, ఎరుపు రంగు కళ్ళు, పొడవు రెక్కలు) మగ ఈగలతో (XymwY - పసుపురంగు శరీరం, తెలుపు రంగు కళ్ళు, కురచ రెక్కలు) సంపర్కం జరిపారు. తద్వారా F2 తరంలో వచ్చిన ఈగలను గమనించగా, ఎనిమిది వివిధ లక్షణాలతో ఆడ/మగ ఈగలు వచ్చాయి.



వీటిల్లో కూడా జనక తరాలలో తీసుకున్న లక్షణాలు, అవే combinationతో ఉన్న ఈగలే ఎక్కువగా వచ్చాయనీ, దీనికి కారణం తను తీసుకున్న మూడు లక్షణాలూ (శరీర రంగు, కాళ్ళ రంగు, రెక్కల ఎత్తు) కూడా X క్రోమోజోము మీదనే వుండటం వలన ఆ మూడూ కలిసి ఒక జట్టుగా తరువాత తరానికి చేరుతున్నాయనీ, అదే సంపూర్ణ సహలగ్నతనీ వివరించాడు. అంతేగాక, ఒక లక్షణాన్ని నియంత్రించే జన్యువుకి సంబంధించిన బహిర్గత జన్యువులు లేదా అంతర్గత జన్యువులు రెండూ ఒకే క్రోమోజోము మీద ఉంటే cis అమరికనీ, అటువంటి జన్యువులు సంధానము చూపిస్తాయని చెప్పాడు. అలాగే, ఒక లక్షణాన్ని నియంత్రించే జన్యువుకి సంబంధించి ఒక బహిర్గత జన్యువు, ఒక అంతర్గత జన్యువు ఒకే క్రోమోజోము మీద ఉంటే trans అమరికనీ, అటువంటి జన్యువులు వికర్షణను చూపుతున్నాయని చెప్పాడు. అంతకుమించి వివరించలేక, సహలగ్నతకు సంధానము, వికర్షణ అనే రెండు భిన్న రూపాలు ఉంటాయి అని మాత్రం చెప్పాడు.



1922లో William Ernest Castle (October 25, 1867 — June 3, 1962) అనే శాస్త్రవేత్తతో మోర్గాన్ కూడా కలిసి తమ ప్రయోగాలని Drosophila ఈగల మీదే కొనసాగించారు. ఇప్పటికీ, జంతువుల మీద జరపవలసిన ఎన్నో రకమయిన జన్యుశాస్త్ర ప్రయోగాలకు వీటినే ఎక్కువగా వాడతారు. దానికి ముఖ్య కారణాలు:

1. వీటిల్లో ఉండే జన్యువుల సంఖ్య చిన్నది (మనుషులలో దాదాపు 40,000 జన్యువులుంటే వీటిలో 13,600 జన్యువులు వున్నాయి).

2. ఇంచుమించు రెండు వారాల్లోనే పిల్లలు వస్తాయి కనుక తక్కువ సమయంలో ఎక్కువ తరాలను చదివే అవకాశం ఉంది.

3. వీటిల్లోని క్రోమోజోముల మీద ఉండే జన్యువులు మనం చూసే బార్ కోడ్ (barcoad) రూపంలో ముదురు, లేత రంగుల్లో (dark and light bands) ఉండటం వలన చదవటం వీలుగా ఉంటుంది.

4. ఏ జంతువులని పెంచాలన్నా, వాటి పోషణకి చాలా ఖర్చు అవుతుంది, పైగా ప్రత్యేక శ్రద్ధ తీసుకుని పెంచాలి. ఈ ఈగలతో ఆ పని ఉండదు. గుడ్లు పెడతాయి, త్వర త్వరగా ఎదిగిపోతాయి. వీటి కోసం ప్రత్యేక శ్రద్ధ తీసుకోవలసిన అవసరం (మిగతా జంతువులతో పోలిస్తే) కూడా లేదు.

5. గుడ్డు నుంచీ అవయవాలు ఏర్పడి, ఒక రూపు సంతరించుకుని, ఈగ ఎదిగే వరకూ ప్రతీదీ మనం చూడచ్చు. కానీ మిగతా జంతువులలో పిల్లలు గర్భాశయంలో వుంటూ అన్ని అవయవాలూ ఏర్పడి అప్పుడు బయటకి వస్తాయి.

6. ఏ జన్యువులో ఏ మార్పులు చేస్తే ఏ అవయవంలో మార్పులొస్తున్నాయో కూడా సులభంగా తెలుస్తుంది.



ఇరువురూ (మోర్గాన్ మరియు Castle) చాలా పరిశోధనలను జరిపి క్రోమోజోమ్ సహలగ్నతా సిద్ధాంతాన్ని (chromosomal theory of linkage) ప్రతిపాదించారు. ఈ సిద్ధాంతం ఏమి చెప్తోందంటే,

1. జన్యువులు క్రోమోజోముల మీద వరుసగా (linear) అమరి వుంటాయి.

2. సహలగ్నతను చూపించే జన్యువులెప్పుడూ ఒకే క్రోమోజోము మీద వుంటాయి.

3. వరుస క్రమంలో అమరిన రెండు ప్రక్క ప్రక్క జన్యువులు జన్యువుల మధ్య వున్న దూరం ఆధారంగా ఆ రెండూ సహలగ్నతను చూపిస్తాయా? లేదా? చూపిస్తే, ఎంత బలంగా చూపిస్తాయి అనే అంశాలు తెలుస్తాయి. దగ్గర దగ్గరగా వుండే జన్యువుల మధ్యన సహలగ్నత ఎక్కువగానూ, దూరంగా వుండే వాటి మధ్య సహలగ్నత తక్కువగానూ ఉంటుందని చెప్పారు.

4. జన్యువుల మధ్యన దూరాన్ని కనుగొన్న వ్యక్తి మోర్గాన్ కనుక క్రోమోజోము మీద వుండే రెండు జన్యువులు మధ్య దూరానికి కొలమానం మోర్గాన్ యూనిట్లు (Morganian units).

5. జన్యువులు సాధారణంగా జనక తరాలలో ఉన్నట్టుగానే వ్యక్తమవటానికి ఇష్టపడతాయి (అనగా సంపూర్ణ సహలగ్నతను చూపిస్తాయి). వినిమయము చెందిన జన్యువులు "మాత్రమే" క్రొత్త లక్షణాలను చూపిస్తాయి (అనగా అసంపూర్ణ సహలగ్నత ఎప్పుడూ వినిమయం చెందిన జన్యువులకే పరిమితం).



అక్కడిదాకా బాగానే వుంది, ఇప్పుడు ఆలోచించవలసినది జనక లక్షణాల గురించి కాదు, పిల్లలలో క్రొత్తగా వచ్చే లక్షణాల గురించి కనుక వినిమయము అంటే ఏమిటి? ఎలా జరుగుతుంది? పిల్లలలో ఇన్ని రకాల క్రొత్త combinations ఎలా ఏర్పడుతున్నాయి? క్రోమోజోములో జన్యువులు వుండే భాగమేమయినా వేరుపడి, క్రొత్త వాటితో కలవటం వలన ఏర్పడుతున్నాయా? లేదా వున్న వాటిల్లోనే మార్పులొస్తున్నాయా? ఇత్యాది ఆలోచనలతో తన ప్రయోగాలను కొనసాగించాడు.



References:

GENETICS Analysis and Principles. Brooker; Fourth edition

Principles of Genetics. Robert H Tamarin; Willard Grant Press

Molecular Biology of the Gene. James D Watson, Tania A Baker, Stephen P Bell, Alexander Gann, Michael Levine, Richard Losick; Fifth edition

Principles of Genetics. Edmund W., Dunn, L.C. And Dobzhansky, Th. Sinnott, McGraw-Hill Book Company; Fourth edition

బ్లాగర్లకి నూతన సంవత్సర శుభాకాంక్షలు!


రచన - రసజ్ఞ


2.1.1.b మాతృ నిర్ణయము (Mother determination):

ఇది శాశ్వతంగా ఉండే మాతృ ప్రభావం. Diver, Boycott & Garstang అనే శాస్త్రవేత్తలు చేసిన ప్రయోగాల (1925 - 1931) ద్వారా, Lymnaea peregra అనే మంచి నీటి నత్త (fresh water snail) లలో గుల్ల (shell) ఏర్పడేటప్పుడు, ఆ గుల్ల కుడి వైపుకు చుట్టుకుంటే వాటిని సవ్య (dextral) గుల్లలనీ, ఎడమ వైపుకి చుట్టుకుంటే అపసవ్య (synstral) గుల్లలనీ అంటారు. వీటిల్లో D అనే జన్యువు ఉంటే కుడి వైపుకీ (dextral), d అనే జన్యువు ఉంటే ఎడమ వైపుకీ (synstral) చుట్టుకుంటాయి. అయితే, వీటిల్లో కుండలీకరణం (shell coiling) ఎటు వైపు జరుగుతుంది అనే విషయం మాత్రం ప్రాణి స్వంత జన్యువులు కాకుండా వాటి తల్లి యొక్క జన్యువులు నిర్ణయిస్తాయి. అంటే, ఇప్పుడు మనం DD ఉన్న నత్తలని తల్లిగా dd ఉన్న నత్తలని తండ్రిగా తీసుకుంటే Dd ఉన్న పిల్లలు వస్తారు. మెండెల్ చెప్పిన బహిర్గతత్వ సిద్ధాంతం ప్రకారం పిల్లల దృశ్యరూపం dextral ఉండాలి, అలాగే వచ్చింది. కానీ, DD ఉన్న నత్తలు తండ్రిగా, dd ఉన్న నత్తలు తల్లిగా తీసుకున్నా కూడా మెండెల్ సిద్ధాంతం ప్రకారం Dd ఉన్న పిల్లల దృశ్య రూపం dextral ఉండాలి కానీ ఇక్కడ మాత్రం synstral గమనించారు. పిల్ల నత్తలలో ఈ కుండలీకరణం ఎటువైపు జరుగుతుంది అనేది అండంలో ఉండే జన్యువులు నిర్ణయిస్తాయి కనుక మాతృ నిర్ణయమనీ, ఒకసారి గుల్ల ఏర్పడ్డాక, మార్చలేము కనుక ఇటువంటి మాతృ ప్రభావం శాశ్వతం అనీ వివరించారు.

2.1.1.c. క్షీర కారకము (Milk factor):

తల్లి పాల ద్వారా పిల్లలకి ఏమయినా లక్షణాలు వస్తే వాటిని క్షీర కారకాలు అంటారు. John Joseph Bittner (February 25, 1904 – December 14, 1961) అనే శాస్త్రవేత్త తల్లి పాల ద్వారా కాన్సర్ సుగ్రాహ్యత (sensitivity) ని ప్రేరేపించే పదార్ధము పిల్లలకి ప్రసారమవుతుంది అని ప్రయోగాల ద్వారా నిరూపించాడు. దీని కోసం రెండు విభాగాల ఎలుకలని తీసుకుని కొన్ని తరాల దాకా పెంచాడు. మొదటి విభాగం ఎలుకలకు అన్ని తరాలలోనూ కాన్సర్ ఉంటే, రెండవ విభాగంలోని ఎలుకలకు ఏ తరంలోనూ కాన్సర్ లేదు. ఇప్పుడు ఈ మొదటి విభాగం (తరతరాలుగా కాన్సర్ ఉన్న) ఎలుకలకి పుట్టిన పిల్లలకు రెండవ విభాగంలోని (అస్సలు కాన్సర్ లేని) ఎలుకల పాలు పట్టించగా, వీటికి కాన్సర్ రాలేదు. మామూలుగా జన్యువుల ద్వారా వచ్చేది అయితే, తరతరాలుగా కాన్సర్ ఉంది కనుక వీటికి కూడా కాన్సర్ రావాలి కానీ రాలేదు. ఇప్పుడు రెండవ విభాగం (అస్సలు కాన్సర్ లేని) ఎలుకలకు పుట్టిన పిల్లలకి మొదటి విభాగంలోని (తరతరాలుగా కాన్సర్ ఉన్న) ఎలుకల పాలు పట్టించగా, వీటికి కాన్సర్ వచ్చింది. వీటి ఆధారంగా తల్లి పాల ద్వారా తరువాతి తరానికి వెళ్ళే లక్షణాలు కొన్ని ఉన్నాయని తేల్చిన Bittner, వాటికి క్షీర కారకాలు అని పేరు పెట్టాడు.



2.1.1.d. కప్పా రేణువులు (Kappa particles):

Paramecium అను పేరు గల జంతువులలో ఈ కప్పా రేణువులు ఉంటాయని 1938-1943లో గుర్తించిన Tracy M. Sonneborn అనే శాస్త్రవేత్త ఈ జంతువుల మీద ఎన్నో పరిశోధనలు చేశారు. వాటి ద్వారా తెలిసినది ఏమిటంటే ఈ రకమయిన జంతువులలో రెండు రకాలు ఉన్నాయి. ఒక రకంలో ఈ కప్పా రేణువులు ఉంటే, రెండవ రకంలో ఈ కప్పా రేణువులు ఉండవు. కప్పా రేణువులు కలిగి ఉన్న Paramecium, paramecin అనే పదార్ధాన్ని నీటిలోకి విడుదల చేయటం వలన అక్కడ నివసించే రెండవ రకమయిన, కప్పా రేణువులు లేని Paramecium లు చనిపోవటాన్ని గమనించారు. కనుక, కప్పా రేణువులు ఉండే Paramecium ని killer strains (ఇవి వేరే వాటిని చంపేస్తున్నాయి కనుక) అనీ, కప్పా రేణువులు లేనటువంటి Paramecium ని sensitive strains (వీటికి సుగ్రాహ్యత ఎక్కువ కనుక) అనీ పేర్లు పెట్టాడు. అసలు కప్పా రేణువులు ఉండటం వలన పారమీసిన్ (paramecin) అనే పదార్ధం తయారవుతోంది కనుక వీటిలో జన్యువు ఉండాలి అనుకుని ఆ కప్పా రేణువులు ఏమిటో తెలుసుకునే ప్రయత్నంలో పడ్డాడు. తను ఊహించినట్టుగానే పారమీసియం (Paramecium) ల కణద్రవ్యంలో DNA రేణువుల రూపంలో (particulate form) ఉండటాన్ని గమనించాడు (వీటినే కప్పా రేణువులు అంటారు). దానితో కప్పా రేణువులలో DNA ఉండటం వలననే, వీటి పిల్లలు కూడా కప్పా రేణువులతో పుడుతున్నారు, killers గా మారుతున్నారు అని నిర్ధారించాడు. అయితే, కణద్రవ్యంలో ఉండే ఈ రకమయిన (కప్పా రేణువులలో ఉండే) జన్యువులు, వాటి కేంద్రకంలో ఉండే జన్యువుల చేత నియంత్రించ బడుతున్నాయి. ఏ విధంగా అంటే, కణద్రవ్యంలో కప్పా రేణువులు ఉన్నప్పుడు మాత్రమే కేంద్రకంలో ఉండే K జన్యువు వీటి సంఖ్యను పెంచుతుంది. అసలు కప్పా రేణువులు లేని sensitive strains లో ఆ జన్యువు ఉన్నా కూడా ఏమీ చేయలేదు.

ఇప్పుడు, KK ఉన్నవి killer strains, kk ఉన్నవి sensitive strains అనుకున్నాం కనుక, ఈ రెంటి మధ్యా సంయోగం (వీటిల్లో జరిగే సంయోగ పద్ధతి conjugation) జరిగితే, వచ్చే పిల్లలలో మెండెల్ బహిర్గతత్వ సిద్ధాంతం ప్రకారం Kk వచ్చి, killer strains అయి ఉండాలి. ఇక్కడ, Kk వచ్చినా కూడా, ఇవి సంయోగం జరిగే సమయాన్ని బట్టీ రెండు రకాలుగా రావటాన్ని గమనించారు. సంయోగం ఎక్కువసేపు జరిగినపుడు, కేంద్రకాలతో పాటూ రెండిటిలో ఉండే కణద్రవ్యం కూడా కలిసినపుడు వచ్చిన Kk, killer గా మారింది. సంయోగం తక్కువసేపు జరిగినపుడు, కేవలం రెండిటిలో ఉండే కేంద్రకాల కలయిక జరిగినపుడు (ఇక్కడ కణద్రవ్యం కలయిక ఉండదు) వచ్చిన Kk మాత్రం sensitive strain గా మారింది. దీని వలన కణద్రవ్యం ప్రముఖ పాత్ర వహిస్తోంది అని తెలుస్తోంది.







2.1.2. మాతృ అనువంశికత (Maternal Inheritance):

అండములో ఉండే కణాంగాలు (కణద్రవ్యంలోని) సంతతిలోనికి చేరి లక్షణాలను వ్యక్తం చేస్తే దానిని మాతృ అనువంశికత అంటారు. దీనికి కేంద్రక జన్యువులతో సంబంధం ఉండదు కనుక దీనిని నిజమయిన కణద్రవ్య అనువంశికతగా పరిగణిస్తారు. ఏ కణాంగాల ఆధారంగా అనువంశికత జరుగుతోంది అన్న దానిని బట్టీ, ఇది రెండు రకాలు:

2.1.2.a. ప్లాస్టిడ్ అనువంశికత (Plastid Inheritance):

కణాలలో రంగునిచ్చే వాటిని ప్లాస్టిడ్లు అంటారు. ఇవి ప్రో ప్లాస్టిడ్ల నుండీ తయారవుతాయి. వృక్ష కణాలలో ఇవి ముఖ్యంగా కనిపిస్తూ ఉంటాయి. ఇంతక ముందు చెప్పుకున్న హరిత రేణువులు (chloroplast) ప్లాస్టిడ్లలో ఒక రకం. ఈ హరిత రేణువుల్లో DNA ఉంటుంది అని ముందుగానే చెప్పుకున్నాం కనుక ఇటువంటి DNA ని cpDNA (chloroplast DNA) అంటారు. ఈ cp DNA ద్వారా జరిగే అనువంశికాన్నే ప్లాస్టిడ్ అనువంశికత అంటారు. ఈ రకమైన అనువంశికాన్ని Carl Erich Correns (September 10, 1864 - February 14, 1933) అనే శాస్త్రవేత్త 1909లో Mirabilis jalapa (four o'clock plant) అనే మొక్కలో కనుగొన్నాడు. ఈ మొక్కల్లో 3 రంగులలో ఆకులు ఉండటాన్ని గమనించాడు. వాటిల్లో తెలుపు రంగు ఆకులు - తెలుపు రంగు ప్రో ప్లాస్టిడ్ల (leucoplasts) వలన, ఆకుపచ్చ రంగు ఆకులు - ఆకుపచ్చ రంగు ప్రో ప్లాస్టిడ్ల (chloroplasts) వలన, మిశ్రమ రంగు ఆకులు - రెండు రకాల ప్రో ప్లాస్టిడ్లూ ఉండటం వలన వస్తాయని చెప్పారు.

ఆకుపచ్చ రంగు ఆకులున్న కొమ్మని తల్లిగా తీసుకుని వేరు వేరు రంగుల ఆకులున్న (ఆకుపచ్చ, తెలుపు, మిశ్రమ) కొమ్మలను తండ్రులుగా తీసుకుంటూ విడి విడిగా జరిపిన సంకరణాల ద్వారా వచ్చిన మొక్కలన్నిటిలోనూ ఆకుపచ్చ రంగు ఆకులే గమనించారు.

అదే విధంగా, తెలుపు రంగు ఆకులున్న కొమ్మని తల్లిగా తీసుకుని వేరు వేరు రంగుల ఆకులున్న (ఆకుపచ్చ, తెలుపు, మిశ్రమ) కొమ్మలను తండ్రులుగా తీసుకుంటూ విడి విడిగా జరిపిన సంకరణాల ద్వారా వచ్చిన మొక్కలన్నిటిలోనూ తెలుపు రంగు ఆకులే గమనించారు.

అదే, మిశ్రమ రంగు ఆకులున్న కొమ్మని తల్లిగా తీసుకుని వేరు వేరు రంగుల ఆకులున్న (ఆకుపచ్చ, తెలుపు, మిశ్రమ) కొమ్మలను తండ్రులుగా తీసుకుంటూ విడి విడిగా జరిపిన సంకరణాల ద్వారా వచ్చిన మొక్కలలో అన్ని రంగుల ఆకులనూ (ఆకుపచ్చ, తెలుపు, మిశ్రమ) గమనించారు.

పరిశీలించి చూస్తే తల్లి కొమ్మ ఏ రంగు ప్రో ప్లాస్టిడ్లను కలిగివుంటే పిల్లలలో కూడా అవే గమనించారు కనుక ప్లాస్టిడ్లు తల్లి ద్వారా వెళతాయి అని ఋజువు చేశారు. ఇక్కడ మనం గమనించవలసిన ముఖ్య విషయం ఏమిటంటే, దీనికీ, కేంద్రక జన్యువులకీ ఏ మాత్రమూ సంబంధం లేదు.



(ఇంకా వుంది)

రచన - రసజ్ఞ

మెండెల్ తన ప్రయోగాల మరియు సంభావ్యతల ఆధారంగా ప్రతిపాదించిన సిద్ధాంతాలు సరయినవే అని ఋజువు చేయబడ్డాయి కనుక సంప్రదాయ జన్యుశాస్త్రంలోని మొదటి శాఖ అయిన Mendelian Genetics పూర్తయ్యింది. తరువాత వచ్చే ప్రతీ శాఖనూ అర్థం చేసుకుందుకు మెండెల్ ప్రయోగాలు బాగా ఉపయోగపడతాయి. అనువంశికత అధిక శాతం మెండెల్ చెప్పినట్టుగానే ఉన్నా, కొన్ని సందర్భాలలో మాత్రం వైవిధ్యంగా ఉంటోంది. దీనికి కారణం ఏమిటి? మెండెల్ చేసినవి తప్పా? లేక వేరే ఏమయినా కారణాలు ఉన్నాయా? జన్యువులు ఎక్కడెక్కడ ఉంటాయి? ఇవన్నీ బాగా అర్థం కావాలంటే కణ జీవశాస్త్రం తెలిసుండాలి. అందువలన ముందుగా జన్యు పరంగా మనకి ఉపయోగపడే కణ జీవశాస్త్రాన్ని సూక్ష్మంగా పరిచయం చేస్తాను.

ప్రతీ నిజకేంద్రక కణం (Eukaryotic cell) ఓ పొర చేత కప్పబడి వుంటుంది. వృక్ష కణమయితే కణ కవచము (cell wall) మరియు కణ త్వచము (cell membrane/plasma membrane) చేత, అదే జంతు కణమయితే కణ త్వచము (కణ కవచము ఉండదు) చేత కప్పబడి ఉంటుంది. ఈ కణము లోపల జీవ పదార్ధము (protoplasm) ఉంటుంది. కణానికి మధ్యలో కేంద్రకం (Nucleus) ఉంటుంది. ఈ కేంద్రకంలో ఉండే జీవ పదార్ధాన్ని కేంద్రక ద్రవ్యం (Nucleoplasm) అనీ, కేంద్రకానికి బయట, కణము లోపల ఉండే మిగతా జీవ పదార్ధాన్ని కణ ద్రవ్యం (Cytoplasm) అనీ అంటారు. కేంద్రకం చుట్టూ కేంద్రక త్వచం (Nuclear membrane) ఉంటుంది. ఇది కేంద్రకాన్నీ, కణం లోని మిగతా కణాంగాలనీ వేరు చేస్తూ ఉంటుంది. కేంద్రకం జీవ క్రియలన్నిటినీ నియంత్రిస్తూ క్రోమోజోములు ఉండటం వలన అనువంశికతలో ముఖ్య పాత్ర వహిస్తుంది. కణద్రవ్యంలో ఉండే కణాంగాల్లో హరిత రేణువులు (chloroplast) మరియు మైటోకాండ్రియా (mitochondria) మనకి జన్యుపరంగా ముఖ్యమయినవి. హరిత రేణువులు మొక్కలలో మాత్రమే ఉండి, పిండి పదార్ధం తయారు చేసుకోవడానికి ఉపయోగపడతాయి కనుకనే వీటిని kitchen house of the cell అంటారు. అలాగే మైటోకాండ్రియా (mitochondria) మొక్కలలో, జంతువులలో కూడా ఉండి, మనకి శక్తి రావడానికి ఉపయోగపడతాయి కనుకనే వీటిని కణ శక్త్యాగారాలు (power house of the cell) అంటారు. ఈ రెండూ కూడా స్వయం ప్రతిపత్తిని (self replicating) కలిగి ఉంటాయనీ, దీనికి కారణం వాటిల్లో ఉండే DNA అనీ శాస్త్రవేత్తలు చెప్పారు. జన్యు పదార్ధం DNA అని తెలుసుకున్నాక, అది కేంద్రకంలో ఉండే క్రోమోజోములలో కూడా ఉంటుందని తెలుసుకున్నారు. ఇటువంటి DNA ద్వారా వచ్చే అనువంశికతను అనగా కేంద్రక అనువంశికతను మెండెల్ చెప్పాడు. జన్యు పదార్ధం DNA అయినపుడు, అది ఉన్న ప్రతీ చోటా (chloroplast & mitochondria లో కూడా) అనువంశిక కారకాలు ఉంటాయి కదా! అది తెలుసుకునేందుకే వివిధ శాస్త్రవేత్తలు మెండెల్ పద్ధతిలోనే ప్రయోగాలను చేసి, ఫలితాలను విశ్లేషించగా ఒక విషయం తెలిసింది. ఈ రకమయిన అనువంశికత మెండెల్ సిద్ధాంతాలను అనుసరించడం లేదనీ, సంకరణ ఫలితాలు ఒకే విధంగా రావడం లేదనీ ఈ ప్రయోగాల వల్ల తేలింది. అందువలన, ఈ శాఖకు మెండెలేతర జన్యుశాస్త్రం (Non Mendelian Genetics) అని పేరు పెట్టారు.





ఈ రకమైన జన్యుశాస్త్రం కేంద్రకానికి బయట ఉండే DNA వల్ల ఏర్పడ్డ అనువంశికత గురించి చెప్తుంది కనుక ఈ రకమైన అనువంశికతను ‘కేంద్రకేతర అనువంశికత’ (Extra nuclear Inheritance) అనీ, ఈ DNA కణద్రవ్యంలో ఉంది కనుక కణద్రవ్య అనువంశికత (Cytoplasmic Inheritance) అని కూడా పిలుస్తారు. అయితే, ఇందులో అనువంశికతకు ప్రధాన పాత్ర వహించేది కణద్రవ్యం కనుక, దాని ఆధారంగా ఇది 3 రకాలు:



1. శాకీయ కణద్రవ్య అనువంశికత (Vegetative Cytoplasmic Inheritance):

ఇందులో కేవలం కణద్రవ్యం ద్వారా జన్యువుల రవాణా జరిగి లక్షణాలు నిర్దేశింపబడతాయి కనుక తద్వారా వచ్చే అనువంశికతను శాకీయ కణద్రవ్య అనువంశికత అంటారు. కణద్రవ్యంలో ఉండే జన్యువులను plasma genes లేదా cytoplasmic genes అంటారు. ఇటువంటి అనువంశికతకు లైంగిక ప్రత్యుత్పత్తి అవసరం లేదు. ఉదా: ఈస్ట్ (Yeast) కణములలో శాఖీయ ప్రత్యుత్పత్తి (vegetative reproduction) జరిగినప్పుడు తల్లి కణములోని కణద్రవ్యం పిల్ల కణముల లోనికి చేరటం ద్వారా పిల్లల లక్షణాలు నిర్దేశింపబడతాయి. ఇందులో మనం శాకీయ ప్రత్యుత్పత్తి అన్నాం కనుక తండ్రి కణాల ప్రసక్తి లేదు.



2. ఏక జనక కణద్రవ్య అనువంశికత (Uniparental Cytoplasmic Inheritance):

తల్లి లేదా తండ్రిలో ఎవరో ఒకరి నుండి మాత్రమే కణద్రవ్యం పిల్లలలోకి చేరితే, అటువంటి అనువంశికతను ఏక జనక కణద్రవ్య అనువంశికత అంటారు. అనువంశికతలో ప్రధాన పాత్ర పోషించే జనకుల (తల్లి లేదా తండ్రి) ఆధారంగా ఇది మళ్ళీ రెండు రకాలు:

2.1. మాతృ కణద్రవ్య అనువంశికత (Maternal Cytoplasmic Inheritance):

తల్లి నుండీ వచ్చే కణద్రవ్యం ద్వారా అనువంశికత జరిగితే, దానిని మాతృ కణద్రవ్య అనువంశికత అంటారు. ఇటువంటి అనువంశికత జరిగే వానిలో అండం పెద్దదిగా ఉండి, ఎక్కువ కణద్రవ్యం కలిగి ఉంటుంది. పరాగ రేణువు లేదా శుక్ర కణము పురుష కేంద్రకాన్ని మాత్రమే ఇస్తుంది కానీ కణద్రవ్యం ఇవ్వదు. తద్వారా ఏర్పడే సంయుక్త బీజంలో, కణద్రవ్యం తల్లి నుండి మాత్రమే వచ్చింది కనుక పిల్లలలో మాతృ దృశ్యరూపం మాత్రమే కనిపిస్తుంది. ఇది మళ్ళీ రెండు రకాలు:



2.1.1. మాతృ ప్రభావాలు (Maternal effects):

తల్లిలో కేంద్రక జన్యువుల ద్వారా ఏర్పడిన పదార్ధాలు కణద్రవ్యం లోనికి వచ్చి, ఆ కణద్రవ్యం ద్వారా తరువాత తరంలోనికి కూడా వెళితే, అటువంటి వాటిని మాతృ ప్రభావాలు అంటారు. అంటే వీటిలో కణద్రవ్యంలో తయారయిన లేదా ఎప్పుడూ ఉండే జన్యువుల వలన కాకుండా కేంద్రక జన్యువులే కణద్రవ్యంలోనికి రావటం వలన లక్షణాలు నిర్దేశింపబడతాయి కనుకనే వీటిని ప్రభావాలు అంటాము. వీటిని నిజమయిన కణద్రవ్య అనువంశికత క్రింద పరిగణించరు. అలాగే, ఇవి సంతతిలోని దృశ్య రూపాలను నియంత్రించగలవు కానీ జన్యు రూపాలు మాత్రం మెండెల్ చెప్పినట్టే వస్తాయి. ఈ ప్రభావాలను 4 రకాలుగా విభజిస్తారు:



2.1.1.a పూర్వ నిర్ణయము (Pre determination):



ఇది తాత్కాలికంగా ఉండే మాతృ ప్రభావం. Ernst Caspari అనే శాస్త్రవేత్త చేసిన ప్రయోగాల (1933 - 1936) ఆధారంగా, Ephestia kuehniella (Mill moth) అనే పురుగులో A అనే జన్యువు ఉంటే, Tryptophan అనే అమినో ఆమ్లం (amino acid) నుండీ kynurenine అనే పదార్ధాన్ని తయారుచేసుకుంటుంది. తద్వారా వాటి కళ్ళు ముదురు (brown) రంగులో ఉంటాయి. అయితే a అనే జన్యువు ఉంటే, ఈ kynurenine అనే పదార్ధాన్ని తయారుచేసుకోలేదు కనుక వాటి కళ్ళు లేత (red) రంగులో ఉంటాయి. Moth అని చెప్పుకున్నాం కనుక వీటి జీవిత చక్రాలలో డింబక దశ (larval stage) మరియు వయోజన లేదా ప్రౌఢ దశ (adult stage) అని రెండు రకాలు ఉంటాయి. మనం AA ఉన్న పురుగుని తండ్రి పురుగుగా, aa ఉన్న పురుగుని తల్లి పురుగుగా తీసుకున్నప్పుడు F1, F2 లో కూడా మెండెల్ చెప్పినట్టే అనువంశికతను గమనించారు. కానీ, AA ఉన్న పురుగుని తల్లి పురుగుగా, aa ఉన్న పురుగుని తండ్రి పురుగుగా తీసుకుంటే, F2 లో మెండెల్ చెప్పినట్టుగా (AA:Aa:aa - 1:2:1) వచ్చాయి కానీ, వచ్చిన పిల్లల డింబక దశలో అన్నిటిలోనూ ముదురు రంగు కళ్ళే ఉన్నాయి. ఇవి పెరిగి, ప్రౌఢ దశకు వచ్చేసరికి మాత్రం మళ్ళీ మెండెల్ చెప్పినట్టుగా (brown:red - 3:1) వచ్చాయి. జన్యు పరంగా వచ్చేది అయితే aa ఉన్నప్పుడు kynurenine లేనందున లేత రంగు కళ్ళు ఉండాలి. కానీ డింబక దశలో ఉండి, ప్రౌఢ దశలో లేదు అంటే, తల్లి నుండీ వచ్చిన kynurenine పిల్లలకి అన్నిటికీ చేరింది. అవి పెద్ద అయ్యేసరికి, ఆ వచ్చిన kynurenine వాడేయపడిపోవటం వలన, aa జన్యువులు స్వతహాగా kynurenine తయారు చేయలేక పోవటం వలన కళ్ళు లేత రంగులోకి వచ్చేస్తాయి. తల్లి నుండీ వచ్చినది తాత్కాలికంగా మాత్రమే ప్రభావం చూపించి, తరువాత మామూలుగా జన్యు సంబంధిత లక్షణాన్ని చూపించింది కనుక ఇటువంటి మాతృ ప్రభావాలను పూర్వ నిర్ణయము అంటారు.


References:
Ulrich Grossbach. Seventy-Five Years of Developmental Genetics: Ernst Caspari's Early Experiments on Insect Eye Pigmentation, Performed in an Academic Environment of Political Suppression. Genetics. 2009 April; 181(4): 1175–1182.

GENETICS Analysis and Principles. Brooker, Fourth edition

Principles of Genetics. Robert H Tamarin, Willard Grant Press

రచన - రసజ్ఞ

జన్యురూపంలో రెండు ఒకే రకమయిన (అంతర్గత/బహిర్గత) లక్షణాలు ఉంటే సమయుగ్మజాలనీ (Homozygous, Ex: RR/rr), రెండు విభిన్నమయిన (ఒకటి బహిర్గతం, ఒకటి అంతర్గతం) లక్షణాలు ఉంటే విషమయుగ్మజాలనీ (Heterozygous, Ex: Rr) చెప్పాడు. సంయోగ బీజాల కలయిక స్వతంత్ర్యంగా జరిగినందున ఏక సంకర సంకరణం చేసినప్పుడు F2లో 4 మొక్కలోస్తే, ద్వి సంకర సంకరణం చేసినప్పుడు 42 = 16 మొక్కలు వచ్చాయి. ఈ 16లో:


దృశ్యరూప నిష్పత్తి (Phenotypic ratio) ప్రకారం తీసుకుంటే - 9 (గుండ్రం, పసుపు - రెండూ బహిర్గత లక్షణాలు) : 3 (గుండ్రం, ఆకుపచ్చ - మొదటిది బహిర్గతం, రెండవది అంతర్గతం) : 3 (ముడతలు, పసుపు - మొదటిది అంతర్గతం, రెండవది బహిర్గతం) : 1 (ముడతలు, ఆకుపచ్చ - రెండూ అంతర్గత లక్షణాలు)

జన్యురూప నిష్పత్తి (Genotypic ratio) ప్రకారం తీసుకుంటే - 1 (RRYY) : 2 (RRYy) : 1 (RRyy) : 2 (RrYY) : 4 (RrYy): 2 (Rryy) : 1 (rrYY) : 2 (rrYy) : 1 (rryy)

ఒక్కో లక్షణ దృశ్యరూప నిష్పత్తినీ విడివిడిగా పరిశీలిస్తే - 12 (గుండ్రం - బహిర్గతం) : 4 (ముడతలు - అంతర్గతం) అనగా 3:1(ఏక సంకర నిష్పత్తి)

అలాగే 12 (పసుపు - బహిర్గతం) : 4 (ఆకుపచ్చ - అంతర్గతం) అనగా 3:1 (ఏక సంకర నిష్పత్తి)



ఒక్కో లక్షణ జన్యురూప నిష్పత్తినీ విడివిడిగా పరిశీలిస్తే - 2 (సమయుగ్మజ గుండ్రము - RR) : 4 (విషమయుగ్మజ గుండ్రము - Rr) : 2 (సమయుగ్మజ ముడతలు - rr) అనగా 1:2:1 (ఏక సంకర నిష్పత్తి)

అలాగే 2 (సమయుగ్మజ పసుపు - YY) : 4 (విషమయుగ్మజ పసుపు - Yy) : 2 (సమయుగ్మజ ఆకుపచ్చ - yy) అనగా 1:2:1 (ఏక సంకర నిష్పత్తి) వచ్చాయి.

ఇక్కడ మనం గమనించవలసిన ముఖ్య విషయం ఇంకొకటుంది. అదేమిటంటే, మనం జనక తరంలో తీసుకున్న మొక్కలు రెండే రకాలు (గుండ్రం - పసుపు, ముడతలు - ఆకుపచ్చ). ఆ రెండు రకాలూ తరువాత తరాలలో కనిపించాయి. అయితే, ఇవే కాకుండా జనక తరాలలో లేనటువంటి రెండు క్రొత్త రకాలు కూడా తరువాతి తరాలలో చూశాము. అవే గుండ్రం - ఆకుపచ్చ, ముడతలు - పసుపు. ఇలా తల్లిదండ్రులలో (జనక మొక్కలలో) ఉన్న లక్షణాలు కలిసి తరువాతి తరాలలో క్రొత్త లక్షణం ఏర్పడింది కనుక ఇటువంటి దృశ్యరూపాలను పునః సంయోజనాలు (Recombinations) గా వివరించారు. ఇక్కడ ఆకారము, రంగు అనే లక్షణాలు కలుగచేసే జన్యువులు వేరు వేరు క్రోమోజోముల మీద ఉంటాయి. ఇలా వేరు వేరు క్రోమోజోముల మధ్యన లక్షణాలు కూడా స్వతంత్ర్యంగా వ్యవహరించాయి కనుక ఇటువంటి పునః సంయోజనాన్ని అసమజాతీయ క్రోమోజోముల మధ్య పునః సంయోజనాలు (Non Homologous Recombinations) అంటారు.

ఒక ప్రయోగం చేసి, ఒక సిద్ధాంతాన్ని ప్రతిపాదించినా కూడా, ఆ సిద్ధాంతం లేదా ప్రయోగం సరయినదే అని నిరూపించడానికి మరికొన్ని ప్రయోగాలు చేస్తారు. వాటినే సహాయక ప్రయోగాలు (Supporting experiments) అంటారు. మెండెల్ కూడా తను ప్రతిపాదించిన మూడు సిద్ధాంతాలు సరయినవే అని చెప్పడానికి సహాయక ప్రయోగాలుగా చేసినవే పశ్చ సంకరణం (Back cross) మరియు పరీక్షా సంకరణం (Test cross). వీటి ద్వారా తన సిద్ధాంతాలు సరయినవి అనే కాకుండా, ఏర్పడిన సంయుక్త బీజము (zygote) సమయుగ్మజమా/విషమయుగ్మజమా అని కూడా మరొక సారి ఋజువు చేశాడు.





పశ్చ సంకరణం (Back cross):

F1 తరంలో వచ్చిన మొక్కను జనక తరంలోని శుద్ధమయిన బహిర్గత లక్షణాలు ఉన్న సమయుగ్మజ (Double dominant parent) మొక్కతో చేసే సంకరణాన్నే పశ్చ సంకరణం అనీ, తద్వారా వచ్చే నిష్పత్తిని పశ్చ సంకర నిష్పత్తి (back cross ratio) అనీ అంటారు. ఉదాహరణకి మొక్క ఎత్తుకు సంబంధించి F1 తరంలో వచ్చిన పొడవు మొక్క సమయుగ్మజమో (TT) లేక విషమయుగ్మజమో (Tt) తెలియదు అనుకుందాం. అటువంటి సందర్భంలో మనం ఈ F1 పొడవు మొక్కని జనక తరంలోని బహిర్గత లక్షణాలున్న శుద్ధ సమయుగ్మజ పొడవు మొక్క (TT) తో సంకరణం చేసినప్పుడు అన్నీ పొడవు మొక్కలే వచ్చాయి. ఇప్పుడు క్రొత్తగా ఏర్పడిన ఈ పొడవు మొక్కలని అన్నిటినీ ఆత్మ ఫలదీకరణం చేస్తే సగం పొడవు మొక్కలూ, మిగతా సగంలో 3 (పొడవు) : 1 (పొట్టి) మొక్కలూ వచ్చాయి. దీనిని బట్టీ పశ్చ సంకర నిష్పత్తి 1 (TT) : 1 (Tt) అని తెలుస్తోంది. అయితే, దృశ్యరూపంగా అన్నీ పొడవు మొక్కలే కనుక, ఈ పశ్చ సంకర నిష్పత్తి ఎప్పుడూ జన్యురూపాన్నే తెలియచేస్తుంది.



పరీక్షా సంకరణం (Test cross):

F1 తరంలో వచ్చిన మొక్కను జనక తరంలోని శుద్ధమయిన అంతర్గత లక్షణాలు ఉన్న సమయుగ్మజ (Double recessive parent) మొక్కతో చేసే సంకరణాన్నే పరీక్షా సంకరణం అనీ, తద్వారా వచ్చే నిష్పత్తిని పరీక్షా సంకర నిష్పత్తి (test cross ratio) అనీ అంటారు. ఉదాహరణకి మొక్క ఎత్తుకు సంబంధించి F1 తరంలో వచ్చిన పొడవు మొక్క సమయుగ్మజమో (TT) లేక విషమయుగ్మజమో (Tt) తెలియదు అనే అనుకుందాం. అటువంటి సందర్భంలో మనం ఈ F1 పొడవు మొక్కని జనక తరంలోని అంతర్గత లక్షణాలున్న శుద్ధ సమయుగ్మజ పొట్టి మొక్క (tt) తో సంకరణం చేసినప్పుడు సగం పొడవు మొక్కలూ, సగం పొట్టి మొక్కలు వచ్చాయి. ఇప్పుడు క్రొత్తగా ఏర్పడిన ఈ మొక్కలని అన్నిటినీ ఆత్మ ఫలదీకరణం చేస్తే సగం 3 (పొడవు) : 1 (పొట్టి) మొక్కలూ, మిగతా సగం అన్నీ పొట్టి మొక్కలూ వచ్చాయి. దీనిని బట్టీ పరీక్షా సంకర నిష్పత్తి 1 (Tt, పొడవు) : 1 (tt, పొట్టి) అని తెలుస్తోంది. ఇక్కడ దృశ్యరూప, జన్యురూప నిష్పత్తులు రెండూ సమానం.

ఇంతవరకు మెండెల్ ఒకే లక్షణం కింది తరాలకి ఎలా సంక్రమిస్తుందో పరిశీలించాడు. ఒక్కో లక్షణానికి రెండు రూపాంతరాలు ఉంటాయి. (ఉదాహరణకి కాయరంగు అనే లక్షణానికి రెండు రూపాంతరాలు – పసుపు, ఆకుపచ్చ. ) ఒకే లక్షణం యొక్క రెండు రూపాంతరాలని కలుగజేస్తూ రెండు “అనువంశిక కారకాలు” (inheritable factors) ఉంటాయని గుర్తించాడు. (ఆ “అనువంశిక కారకాల”నే ఆధునిక పరిభాషలో మనం జన్యువులు (genes) అంటాము. ఒకే లక్షణం యొక్క రెండు రూపాంతరాలకి కారణామైన రెండు జన్యువులని ఇప్పుడు యుగ్మవికల్పాలు( alleles) అంటున్నాం.)


ఒకే లక్షణం యొక్క రెండు రూపాంతరాలని తీసుకుంటే, రెండూ కలిసి మిశ్రమ లక్షణాలు వ్యక్తం కావని, ఒక రూపాంతరం (ఉదా॥ పసుపు) రెండో రూపాంతరాన్ని (ఉదా॥ ఆకుపచ్చ) అణిచేస్తుందని గమనించి Law of Dominance ని ప్రతిపాదించాడు.


అలాగే ఒక లక్షణానికి చెందిన రెండు యుగ్మవికల్పాలు (alleles) కింది తరంలో వేరుపడతాయని (segregate అవుతాయని) గుర్తించి తన Law of Segregation ని ప్రతిపాదించాడు. అలా వేరు పడ్డ యుగ్మవికల్పాలు కింది తరంలో ఎన్ని రకాలుగా కలుస్తాయో సంభావ్యతా సిద్ధాంతం (theory of probability) సహాయంతో వివరించడానికి సాధ్యమయ్యింది.


అయితే ఇంతవరకు మెండెల్ ఒకే లక్షణం ఎలా సంక్రమిస్తుందో గమనించాడు. కాని ఒక తరం నుండి కింది తరానికి ఒకే సారి ఎన్నో లక్షణాలు సంక్రమిస్తాయి. కనుక ఒక్కొక్క లక్షణాన్ని పరిశీలించకుండా, ఒకేసారి పలు లక్షణాలు ఒక తరం నుండి కింది తరానికి ఎలా సంక్రమిస్తాయో పరిశీలించడం చాలా అవసరం.


ఈ విషయాన్ని అధ్యయనం చెయ్యడానికి మెండెల్ రెండేసి లక్షణాలు ఎలా సంక్రమిస్తాయో పరిశీలించాడు. రెండు లక్షణాలు ఒక తరం నుండి మరో తరానికి ఎలా సంక్రమిస్తాయి అన్న ప్రశ్నని తీసుకుంటే ఓ ముఖ్యమైన సమస్య ఎదురవుతుంది. ఉదాహరణకి “పొడవు,” “కళ్ల రంగు” అనే లక్షణాలనే తీసుకుందాం. తండ్రి “పొడగరి”, “పిల్లికళ్ళు గలవాడు” అయితే పిల్లలకి ఈ రెండు లక్షణాలు కలిసే వస్తాయా, లేక ఈ రెండు లక్షణాలు కూడా వేరు పడి “పొట్టి/పిల్లికళ్ళు”, “పొడవు/నల్లకళ్లు” ఇలా రకరకాలుగా పుడతారా? ఈ సమస్యని తేల్చుకోడానికి మెండెల్ రెండు లక్షణాలని దృష్టిలో పెట్టుకుని మొక్కల మధ్య సంకరణం చేస్తూ ప్రయోగాలు చేశాడు.




రెండేసి జతల లక్షణాలను ఒకేసారి తీసుకుని జరుపు సంకరణాన్ని ద్వి సంకర సంకరణమని (dihybrid cross) అంటారు.



దీని కోసం మెండెల్ 2 జతల లక్షణాలను ఎన్నుకున్నాడు. విత్తనము యొక్క ఆకారము (గుండ్రము, ముడతలుపడిన), రంగు (పసుపు, ఆకుపచ్చ)లను మొదటగా పరిశీలించాడు. జనక తరంలో గుండ్రని ఆకారము - పసుపు రంగు (RRYY) ఉన్న శుద్ధ మొక్కలను (శుద్ధ వంశ క్రమాల ద్వారా వచ్చిన మొక్కలు, true-breeding), ముడతల ఆకారము - ఆకుపచ్చ రంగు (rryy) శుద్ధ మొక్కలను జనకులుగా తీసుకున్నాడు. ఈ శుద్ధ మొక్కల యొక్క బీజకణాల (gametes) జన్యురూపాలు ఈ విధంగా ఉంటాయి.

జనక కణం (YYRR) --> బీజకణం (YR)

జనకకణం (yyrr) --> బీజకణం (yr)

ఇప్పుడు ఈ బీజ కణాల మధ్య సంకరణం జరిపితే పుట్టే F1 తరంలో జన్యురూపాలు ఈ విధంగా ఉంటాయి –

YR X yr = YyRr

కనుక F1 తరంలో Y (పసుపు పచ్చ) y (ఆకుపచ్చ) ని అణిచేయడం వల్ల, అలాగే R (గుండ్రనికాయ) r ని (ముడతలు పడ్డ కాయ) అని అణిచేయడం వల్ల, F1 తరంలో మొక్కలన్నిటిలోను కేవలం గుండ్రని, పసుపు పచ్చ కాయలే ఉంటాయి.

అలాంటి F1 తరంలోని మొక్కల మధ్య మళ్లీ సంకరణం జరిపగా వచ్చిన F2 తరంలో ఎలాంటి మొక్కలు ఉంటాయి అని ఆలోచించినప్పుడు ఓ మౌలికమైన ప్రశ్న వస్తుంది.

రంగు, ఆకారం అనే రెండు లక్షణాలు ఎప్పుడూ కలిసే ఒక తరం నుండి తదుపరి తరానికి సంక్రమిస్తే, F2 తరంలో మొక్కల జన్యు రూపాలు ఈ విధంగా ఉంటాయి.





సిద్ధాంతం #1: పైన నాలుగు రకాల జన్యురూపాలు (YYRR, YyRr, YyRr, Yyrr) కనిపిస్తున్నా వాటిలో మూడింటికి దృశ్య రూపం ఒక్కటే (పసుపు-గుండ్రం). ఒక్క Yyrr జన్యురూపానికే దృశ్యరూపం వేరుగా ఉంటుంది (ఆకుపచ్చ-ముడతలు). అంటే పై సందర్భంలో దృశ్యరూప నిష్పత్తి 3:1 (మూడు వంతులు పసుపు-గుండ్రం, ఒక వంతు ఆకుపచ్చ-ముడతలు) అన్నమాట.

లక్షణాలు ఊకుమ్మడిగా సంక్రమించాలని నియమం ఏమీ లేదని, వేరువేరుగా సంక్రమించగలవని అనుకుంటే F2 తరంలో జన్యురూపాలు మరో విధంగా ఉంటాయి. అది ఈ కింద పట్టికలో చూడొచ్చు.





సిద్ధాంతం #2: ఈ రకంగా లక్షణాలు సంక్రమిస్తే నాలుగు రకాల దృశ్యరూపాలు కనిపిస్తాయి. అవి, పసుపు-గుండ్రం, ఆకుపచ్చ-గుండ్రం, పసుపు-ముడతలు, ఆకుపచ్చ-ముడతలు. ఈ నాలుగింటి మధ్య నిష్పత్తి ఈ విధంగా ఉంటుంది – 9:3:3:1.



పైన ఇవ్వబడ్డ రెండు సిద్ధాంతాలలో ఏది నిజం?


మెండెల్ ప్రయోగాలలో రెండవ సిద్ధాంతమే నిజమని తేలింది. అంటే లక్షణాలు ఒకదాంతో ఒకటి సంబంధం లేకుండా స్వతంత్రంగా తదుపరి తరానికి సంక్రమిస్తాయన్నమాట. రెండు విభిన్న లక్షణాలకి కారణమైన జన్యువులు స్వతంత్రంగా తదుపరి తరానికి సంక్రమిస్తాయని చెప్పే సిద్ధాంతానికి  స్వతంత్ర్య వ్యూహన సిద్ధాంతము (Law of Independent Assortment) అని పేరు పెట్టాడు.



ద్విసంకర సంకరణం మీద మెండెల్ ప్రయోగాలలో తేలిన కొన్ని విశేషాలు వచ్చే పోస్ట్ లో…



(ఇంకా వుంది)

రచన - రసజ్ఞ

మెండెల్ ప్రతిపాదించిన సిద్ధాంతాలని సంభావ్యత (Probability) ప్రకారం తెలుసుకునే ప్రయత్నం చేద్దాం. సంభావ్యత అంటే అందరికీ తెలిసే ఉంటుంది, అయినా మరొక్కసారి చెప్పుకుందాం. ఒక ఘటన (event) జరగడాన్ని, లేదా జరగకపోవడాన్ని సంభావ్యత అంటారు. మరో విధంగా చెప్పాలంటే వాస్తవంలో జరిగిన ఘటనలకి, జరిగే అవకాశం వున్న మొత్తం ఘటనలకి మధ్య గల నిష్పత్తిని సంభావ్యత అంటారు.



ఉదాహరణకి ఒక నాణేన్నే తెసుకుంటే దానికి బొమ్మ, బొరుసు ఉంటాయి. ఇప్పుడు ఒక నాణెము పదిసార్లు ఎగరేసినప్పుడు వాస్తవానికి బొమ్మ పడే అవకాశం, బోరుసుపడే అవకాశం సరిసమానంగా ఉండాలి. అంటే బొమ్మ అయిదు సార్లు, బొరుసు అయిదు సార్లు పడాలి. కానీ, ఇదే మనం ఒక ప్రయోగ రూపంలో చేసి చూస్తే అలా పడదు. దానినే వ్యత్యాసం (Variation) అంటారు.

రెండు ఘటనలకి వాటి వాటి సంభావ్యతలు ఉన్నప్పుడు, ఆ రెండు ఘటనలు ఒకే సారి జరిగితే ఏం అవుతుందో తెలిపే ఓ సూత్రం వుంది. ఆ సూత్రం పేరు ‘సంభావ్యతా సంకలన సూత్రం’ (Sum rule of Probability). ఈ సూత్రంలో పరిగణించబడ్డ రెండు ఘటనలు ఒకటి జరిగితే రెండవది జరగలేని విధంగా ఉన్నాయని అని అనుకోవడం జరుగుతుంది. అలాంటి ఘటనలని పరస్పర వర్జిత ఘటనలు (Mutually exclusive events) అంటారు. ఉదాహరణకి ఒక నాణేన్ని ఎగరేసినప్పుడు బొమ్మ పడితే బొరుసు పడదు, బొరుసు పడితే బొమ్మ పడదు. అంటే బొమ్మ బొరుసులు ‘పరస్పర వర్జిత ఘటనలు’ అన్నమాట.

పరస్పర వర్జిత సంభావ్యతని లెక్కించడం చాలా సులభం. ఘటన 1 జరిగే సంభావ్యత p1 అనుకుంటే, ఘటన 2 జరిగే సంభావ్యత p2 అనుకుంటే, రెండు ఘటనలలోను ఏదో ఒకటి జరిగే సంభావ్యత p1 + p2. ఇదే ‘సంభావ్యతా సంకలన సూత్రం’. నాణెం విషయంలో దీన్ని నిర్ధారించడం చాలా సులభం.



నాణెం వేసినప్పుడు బొమ్మ పడే సంభావ్యత ½, అలాగే బొరుసు పడే సంభావ్యత కూడా ½. కనుక ‘సంభావ్యతా సంకలన సూత్రం’ బట్టి రెండిట్లో ఏదో ఒకటి పడే సంభావ్యత ½ + ½ = 1 అవుతుంది. అంటే నాణేన్ని ఎగరేస్తే బొమ్మ, బొరుసులలో ఏదో ఒకటి తప్పకుండా (సంభావ్యత 1 తో) పడుతుంది అన్న ప్రాథమిక విషయం మనకి తెలుస్తోంది.





ఇదే నియమాన్ని మెండెల్ ప్రయోగాలకి అన్వయిద్దాం. మొక్క ఎత్తు అనే లక్షణాన్ని ఒక నాణెం అనుకుందాం. నాణానికి బొమ్మ, బొరుసు ఉన్నట్టే మొక్క ఎత్తు పొడవు (T), పొట్టి (t) అని రెండు రకాలుగా ఉంటుంది. వీటినే యుగ్మ వికల్పాలు (alleles) అన్నాడు మెండెల్. ఇప్పుడు రెండు వైపులా కేవలం బొమ్మ (TT) లేదా బొరుసు (tt) మాత్రమే ఉండేలా నాణాలను తయారుచేశాడు అనుకుందాం. వాటిని సమయుగ్మజాలు (homozygous) అనీ, ఇటువంటి వాటిని శుద్ధ వంశ క్రమాలు (pure lines) అనీ అన్నాడు. అలానే, బొమ్మ, బొరుసు (Tt) రెండూ కలిసున్న నాణాన్ని విషమయుగ్మజం (heterozygous) అని పేరు పెట్టాడు. కేవలం బొమ్మ ఉన్న నాణాలకి (TT) ఎరుపు రంగు, కేవలం బొరుసు ఉన్న నాణాలకి (tt) తెలుపు రంగు వేశాడు అనుకుందాం. ఇప్పుడు ఈ రెండింటినీ కలిపినప్పుడు (కలపడం అంటే రెంటినీ ఒకదానితో ఒకటి అతికించాం అనుకోండి) ఎరుపు, తెలుపు కలిసిన, బొమ్మ, బొరుసు రెండూ ఉండే నాణెం రావాలి కదా! కానీ కేవలం ఎరుపు రంగు కనిపించే నాణాలే వచ్చాయి. ఎందుకో తెలియదు, వేసిన తెలుపు రంగు ఏమయిపోయిందో తెలియదు. అన్నీ ఎరుపు రంగు నాణాలు ఉన్నాయి కనుక మనం చెప్పుకున్న దాని ప్రకారం రంగు తీసేసి చూస్తే TT ఉండాలి. కానీ Tt కనిపిస్తోంది. బొమ్మ, బొరుసు కనిపిస్తున్నాయి కానీ రంగు మాత్రం ఎరుపే కనిపిస్తోంది. ఇలా కంటికి కనిపించేదానినే దృశ్యరూపం (phenotype) అన్నాడు. వాస్తవానికి, బొమ్మ, బొరుసు అతుక్కుని Tt ఉన్నాయి కానీ బయటకి కనిపించటం లేదు. దీనిని జన్యురూపం (genotype) అన్నాడు.చూడడానికి మాత్రం ఎరుపు రంగే కనిపిస్తోంది అంటే ఎరుపు రంగు తెలుపు రంగుని కప్పేస్తోంది లేదా అణచి వేస్తోంది. ఇలా ఒకటి ఇంకోదానిని కప్పేసినప్పుడు, మనకి కనిపించే దానిని బహిర్గత లక్షణం (dominant character) అనీ, కప్పబడి ఉన్న దానిని అంతర్గత లక్షణం (recessive character) అనీ అన్నాడు. తన మొదటి సిద్ధాంతంలో మెండెల్ చెప్పినది ఇదే. పొడవు మొక్కలకీ, పొట్టి మొక్కలకీ సంపర్కం జరుపగా వచ్చిన జన్యుతరమయిన F1లో అన్నీ పొడవు మొక్కలే కనిపించాయి. దానినే బహిర్గతత్వ సిద్ధాంతము అన్నాడు.

Product rule of Probability ప్రకారం, రెండు స్వతంత్ర్య ఘటనల యొక్క సంభావ్యత ఆ రెండు ఘటనల సంభావ్యతల లబ్ధానికి సమానం. అంటే, రెండు నాణాలను ఒకేసారి ఎగుర వేశాం అనుకుందాం. రెండూ కూడా బొమ్మ పడే సంభావ్యతను చెప్పాలి. దీనికోసం మొదటి నాణానికి బొమ్మపడే సంభావ్యత (1/2)ను రెండవ నాణానికి బొమ్మపడే సంభావ్యత (1/2)తో గుణిస్తే వచ్చేదే (1/4) బొమ్మ పడే సంభావ్యత.



జన్యువుల విషయానికి వస్తే, F1 లో మన దగ్గర బొమ్మ(T అనుకుందాం), బొరుసు (t అనుకుందాం) కలిసిన నాణాలు (విషమయుగ్మజాలు,Tt) ఉన్నాయి. ఇటువంటి రెండు నాణాలను ఒకేసారి ఎగురవేసినప్పుడు

రెండు నాణాలూ బొమ్మలు (TT) పడే సంభావ్యత = 1/2 x 1/2 = 1/4

మొదటి నాణెం బొమ్మ (T), రెండవ నాణెం బొరుసు (t) పడే సంభావ్యత = 1/2 x 1/2 = 1/4

మొదటి నాణెం బొరుసు (t), రెండవ నాణెం బొమ్మ (T) పడే సంభావ్యత = 1/2 x 1/2 = 1/4

రెండు నాణాలూ బొరుసులు (tt) పడే సంభావ్యత = 1/2 x 1/2 = 1/4



మెండెల్ చూసిన నిష్పత్తి కూడా ఇదే. రెండు బొమ్మలు (TT) : ఒక బొమ్మ, ఒక బొరుసు / ఒక బొరుసు, ఒక బొమ్మ (Tt) : రెండు బొరుసులు (tt) = 1:2:1 అని మొక్కల ద్వారా నిరూపించాడు. ఒక మొక్కలో TT ఉందా లేక Tt ఉందా లేక tt ఉందా అనేది పైకి కనిపించదు కనుక దీనినే జన్యురూపం (genotype) అనీ, ఈ 1:2:1 నిష్పత్తిని జన్యురూప నిష్పత్తి (genotypic ratio) అనీ అన్నాడు. ఇలా జరగడానికి కారణం, సంయోగ బీజాలలోకి వెళ్ళేటప్పుడు ఇవి T, t క్రింద విడిపోవటం అని చెప్పడమే జన్యు పృథక్కరణం.



వాస్తవానికి పొడవు, పొట్టి కలిపేస్తే మధ్యస్థం రావాలి. కానీ ఇక్కడ అలా రావటం లేదు. ముందుగా చెప్పుకున్నట్టు బహిర్గతత్వ సిద్ధాంతం ప్రకారం, T అనేది ఉంటే t ని ఎప్పుడూ కప్పి ఉంచుతుంది. T ఎప్పుడూ బహిర్గతం కనుక వచ్చిన మూడు రకాల మిశ్రమాల్లో (TT, Tt, tt)



TT లేదా Tt వచ్చే సంభావ్యత = 1/4 + 1/2 = 3/4 అవుతుంది. ఎందుకంటే TT వచ్చినప్పుడు Tt రాలేదు కనుక ఇక్కడ సంకలన సిద్ధాంతం ప్రకారం కలిపామనమాట!

tt వచ్చే సంభావ్యత = 1/2 x 1/2 = 1/4 అవుతుంది. ఇక్కడ tt మాత్రమే లెక్క కట్టి, Tt చూడకపోవడానికి కారణం t ఎప్పుడు T తో కలిసినా అది వ్యక్తమవ్వలేదు. కనుక 3:1 దృశ్యరూప నిష్పత్తి (phenotypic ratio) అవుతుంది. మెండెల్ మొక్కలలో చేసిన ప్రయోగాలలో చూపించినది కూడా ఇదే!





(ఇంకా వుంది)

మెండెల్ మొట్టమొదటగా 34 రకాల బఠానీలను ఎన్నుకుని ఆయన మఠంలోని తోటలో 2 సంవత్సరాలు (ఇవి ఏక వార్షికాలు అని చెప్పుకున్నాం కనుక రెండు తరాలు) పెంచి, వానిలో 22 రకాలను ఎన్నుకున్నారు. ఎన్నుకొన్న రకాలలో కృత్రిమ పరాగ సంపర్కము (artificial pollination) జరపటం ద్వారా శుద్ధ వంశ క్రమాలను (pure lines*) తయారుచేశారు. వీటి నుండి ఏడు లక్షణాలను ఎన్నుకొన్నారు. ఆ ఏడు లక్షణాలకు 7 జతల యుగ్మ వికల్పాలు (Alleles*) ఉన్నాయి. అవి:



లక్షణము                                           యుగ్మవికల్పము

మొక్క ఎత్తు                                       పొడవు (6-7 అడుగులు), పొట్టి (1 అడుగు)

పువ్వుల స్థానము                               గ్రీవస్థము (axial), శిఖరస్థము (terminal)

కాయల రంగు (pod color)                   పసుపు, ఆకుపచ్చ

కాయల ఆకారం                                  ఉబ్బినది (swollen/full), నొక్కులు కలది (constricted)

గింజల రంగు                                       బూడిద (grey), తెలుపు

గింజల ఆకారం                                    గుండ్రము (round), ముడతలు పడిన (wrinkled)

బీజదళాల రంగు (color of cotyledons)         పసుపు, ఆకుపచ్చ



ఈ ఏడు లక్షణాలలో రెండు రకాల సంకరణాలను జరిపి మూడు నియమాలను ప్రతిపాదించాడు.



ఏక సంకర సంకరణం (Monohybrid cross):

వ్యతిరేక స్వభావము కల లక్షణాలను ఎన్నుకొని జరుపు సంకరణాన్ని ఏక సంకర సంకరణం అనీ, దీని వలన వచ్చే నిష్పత్తిని ఏక సంకర నిష్పత్తి (Monohybrid ratio) అనీ అంటారు. ఇందులో ప్రతీ ప్రయోగంలోనూ P (Parental generation) అనేది జనక తరము, F1 (first filial generation), F2 (second filial generation), F3 (third filial generation), మొ., జన్యు తరమునూ సూచిస్తాయి. జనకుల ఎంపిక ఆధారముగా ఈ ఏక సంకర సంకరణాలను రెండు రకాలుగా చెప్పవచ్చు

1. సాధారణ సంకరణము (Normal cross): మొక్క ఎత్తు అనే లక్షణమును ఉదాహరణగా తీసుకుంటే, పొడవు మొక్కను తల్లి మొక్కగా, పొట్టి మొక్కను తండ్రి మొక్కగా తీసుకుంటే దానిని సాధారణ సంకరణము అంటారు.

2. వ్యుత్క్రమణ సంకరణము (Reciprocal cross): మొక్క ఎత్తు అనే లక్షణమును ఉదాహరణగా తీసుకుంటే, పొట్టి మొక్కను తల్లి మొక్కగా, పొడవు మొక్కను తండ్రి మొక్కగా తీసుకుంటే దానిని వ్యుత్క్రమణ సంకరణము అంటారు.

ఈ ఏక సంకర సంకరణం ఆధారంగా రెండు సిద్ధాంతాలు ప్రతిపాదించబడ్డాయి.



1. బహిర్గతత్వ సిద్ధాంతము (Law of Dominance):

ఈ సిద్ధాంతాన్ని F1 ఫలితాల ఆధారంగా ప్రతిపాదించారు. తల్లి/తండ్రి (శుద్ధ వంశ క్రమాలను తీసుకున్నప్పుడు) మొక్కలలో ఏ లక్షణమయితే F1లో అన్ని మొక్కలలోనూ కనిపిస్తుందో దానిని బహిర్గత లక్షణమనీ (Dominant character), దాగి ఉన్న రెండవ లక్షణాన్ని అంతర్గత లక్షణమనీ (Recessive character) చెప్పటం జరిగింది. మెండెల్ దీనినే మూలకం (factor) గానూ, ఆ మూలకం సంయోగ బీజాల ద్వారా తరువాతి తరానికి సంక్రమిస్తుందనీ గ్రహించాడు. మెండెల్ కనుగొన్న ఈ మూలకాన్నే Bateson కారకమనీ, Wilhelm Ludvig Johannsen జన్యువనీ పేర్లు పెట్టారు. నూతన దృక్పధం ప్రకారం బహిర్గత లక్షణాన్ని capital letter తోనూ, అంతర్గత లక్షణాన్ని small letterతోనూ సూచిస్తారు. ఉదాహరణకి మొక్క ఎత్తు తీసుకుంటే T (బహిర్గత లక్షణం), t (అంతర్గత లక్షణం) అని సూచిస్తారు. అలాగే ఈయన వీటన్నిటినీ పన్నెట్ గళ్ళ పట్టిక (punnett square board)లో పెట్టడం వలన సులువుగా వివరించటం జరిగింది.



2. జన్యు పృథక్కరణ సిద్ధాంతము (Law of segregation):

F1/F2 లలో ఆత్మ ఫలదీకరణ (self fertilization) జరిగినపుడు వచ్చే మొక్కలని F2/F3 తరాలుగా పరిగణిస్తారు. F1లో సంయోగ బీజాలు ఏర్పడేటప్పుడు రెండు జన్యువులూ విడిపోయి ఒక్కొక్క జన్యువు మాత్రమే ఒక్కో సంయోగ బీజంలోనికి వెళ్ళి తరువాత తరం ఏర్పడేటప్పుడు మళ్ళీ రెండు (స్త్రీ, పురుష) సంయోగ బీజాల కలయిక వలన రెండు జన్యువులు వస్తాయి అని చెప్పారు. అంటే తల్లిలో సగం, తండ్రిలో సగం కలిసి తరువాతి తరానికి ఒక జతగా చేరతాయనమాట. దీనినే జన్యు పృథక్కరణ లేదా అలీన సిద్ధాంతము అంటారు. ఈ సిద్ధాంతము ఆధారంగా దృశ్యరూప నిష్పత్తి (Phenotype ratio; F2 తరం ఆధారంగా), జన్యురూప నిష్పత్తి (Genotype ratio; F3 తరం ఆధారంగా) చెప్పారు.




---
*Annuals - జీవిత చక్రాన్ని ఒక సంవత్సరంలో పూర్తి చేసుకునే మొక్కలని ఏకవార్షికాలు (annuals) అంటారు.

*Apomixis - సాధారణ క్షయకరణ విభజన (Reduction division or meiosis) మరియు సంయుక్త సంయోగము (Syngamy) జరగకుండా ఫలవంతమయిన పిండము అభివృద్ది చెందితే దానినే అసంయోగము (apomixis) అంటారు.ఈ ప్రక్రియలో ఏర్పడిన విత్తనాలను అసంయోగ జనన విత్తనాలు (apomictic seeds) అంటారు.

*Haploid - సంయోగ బీజములలో ఉండే క్రోమోజోముల సంఖ్యను ఏకస్థితికము (haploid) అంటారు. సంయోగ బీజాలు క్షయకరణ విభజన తరువాత ఏర్పడతాయి కనుక ఉండవలసిన వానిలో సగమే ఉంటాయి (జతలు ఉండవు).

* Purelines - తరతరాలకు ఒకే లక్షణాన్ని అందించగలిగితే వాటిని శుద్ధ వంశ క్రమాలు (Purelines) అంటారు.

*Alleles - ఒకే లక్షణాన్ని నిర్దేశించే రెండు దృశ్యరూపాలు (పైకి కనిపించే దానినే దృశ్య రూపం అంటారు)

రచన - రసజ్ఞ


విజ్ఞానం సాగరంలా అనంతమయినది. అలాగే అనువంశికత, జన్యు వైవిధ్యాల విధానాలు కూడా అనంతం కనుక వాటి గురించి తెలుసుకోవడానికి, మనకి అర్థమవటానికి వీలుగా మూడు ప్రధాన శాఖలుగా, ఒక్కో శాఖనీ మరికొన్ని ఉపశాఖలుగా విభజించారు. దీని వలన అధ్యయనం సులువయ్యింది. ఒక్కోదాని గురించీ వివరంగా తెలుసుకుందాం.



1. సాంప్రదాయ జన్యుశాస్త్రం (Classical Genetics):-

ఇది మొట్టమొదటి శాఖ. జన్యువులు అదే విధంగా కానీ, చిన్న చిన్న మార్పులతో కానీ తరువాతి తరానికి వెళతాయి కనుక దీనిని బదిలీ జన్యుశాస్త్రం (Transitional Genetics) అని కూడా అంటారు. ఇందులో ముఖ్యంగా లక్షణాల అనువంశికత గురించి తెలుసుకుంటాము. ఈ సాంప్రదాయక జన్యుశాస్త్రాన్ని మళ్ళీ నాలుగు ఉపశాఖలుగా విభజించటం జరిగింది.



మెండేలియన్ జన్యుశాస్త్రం (Mendelian Genetics):

పరిమాణాత్మక లక్షణాలను గణిత శాస్త్ర పద్ధతుల ద్వారా వివరించిన ఘనత ఈ జన్యుశాస్త్రానికే దక్కింది. అనువంశికతను గూర్చి సశాస్త్రీయంగా పరిశోధనలు జరిపిన మొట్టమొదటి వ్యక్తి మెండెల్. ఈయన ప్రతిపాదించిన సూత్రాలు జన్యుశాస్త్ర పురోగతికి తోడ్పడినందువలన ఆయన తరువాతి శాస్త్రవేత్తలు ఆయనని జన్యుశాస్త్ర పితగా గౌరవించారు.ఇంతటి మహా మనిషి గురించి టూకీగా కొన్ని వివరాలను తెలుసుకుని తరువాత ఆయన పరిశోధనల గురించి తెలుసుకుందాం.



మెండెల్ పూర్తి పేరు Gregor Johann Mendel (July 20, 1822 – January 6, 1884). ఈయన ప్రాధమికంగా జీవ శాస్త్రజ్ఞుడు. ఈయన ఆస్ట్రియా లోని Brunn (ప్రస్తుతం ఇది Czechoslovakiaలో ఉంది)లో క్రైస్తవ పీఠంలో సాధువుగా చేరి 1847లో మత గురువుగా నియమింపబడ్డారు. Vienna విశ్వ విద్యాలయం (1852-1853)లో గణిత మరియు ప్రకృతి శాస్త్రాలను అభ్యసించి 1854లో ఉన్నత పాఠశాలలో అధ్యాపకుడిగా చేరారు. 1857లో విత్తనాలు అమ్మేవారి వద్ద చూసిన Pisum sativum (బఠానీ) గింజలు ఆయనని ఎక్కువగా ఆకర్షించాయి. అవి వివిధ రకాలుగా ఉండటం గమనించిన ఈయన వాటి మధ్యన ఉండే వ్యత్యాసాలను పరిశీలించటం మొదలుపెట్టారు. అధ్యాపక వృత్తిలో చేరిన ఈయనకు తగిన తీరిక దొరకడం వలన ఆయన అభ్యసించిన ప్రకృతి, గణిత శాస్త్రములను ఉపయోగించి ఎనిమిది సంవత్సరాల పాటు (1858-1864) సంకరణ ప్రయోగాలను జరిపారు.





మెండెల్ విజయానికి ఈ ప్రయోగాలే మూలం. వాటికి ముఖ్య కారణాలు మూడు.

1. మొక్క ఎంపిక:

ఆయన ఎంచుకున్న మొక్క బఠానీ మొక్క. మెండెల్ విజయం సాధించడానికి ఎంతో తోడ్పడినది ఇదే అని చెప్పవచ్చును. దీని వలన ఆయనకి కలిగిన ప్రయోజనాలు చాలా ఉన్నాయి.

1. ఈ మొక్కలు ఏక వార్షికాలు (Annuals*) కనుక స్వల్ప కాలంలో ఎక్కువ తరాల మీద పరిశోధనలు చేసే అవకాశం ఉంది.

2. వీటికి Papilionaceous ఆకర్షక పత్రావళి (Papilionaceous corolla) ఉండటం వలన ఆవశ్యకాంగాలు (essential organs) అయిన కేసరావళి (Androecium) మరియు అండ కోశము (Gynoecium) ద్రోణీ పత్రాలలో (keel petals) ఇమిడి ఉంటాయి కనుక వీటిలో ఆత్మపరాగ సంపర్కము (self pollination), పర పరాగ సంపర్కము (cross pollination) రెండూ జరపటం తేలిక.

3. ఎక్కువగా ఫలవంతమయిన సంతానమే కలుగుతుంది.

4. పరిశోధనలకు ఈయన ఎంచుకున్న ఏడు లక్షణాలూ కూడా వేరు వేరు జతల క్రోమోజోముల మీద ఉండటం వలన సహలగ్నతకు ఆస్కారం లేకపోవటం ఈయనకి కలిసొచ్చింది.

5. భిన్న జతల లక్షణాలలో ఉన్న రెండు రకాలలో ఒకటి పూర్తిగా బహిర్గతంగానూ, రెండవది పూర్తిగా అంతర్గతంగానూ ఉన్నాయి. అనగా సంపూర్ణ బహిర్గతత్వాన్ని (Complete dominance) చూపించటం కూడా లాభదాయకమయ్యింది.

6. అన్నిటికంటే ముఖ్యమయినది ఈ బఠానీ గింజలకు సుప్తావస్థ (seed dormancy) లేకపోవటం. అంటే వెంటనే మొలకెత్తగలవు కనుక అనువంశికతను తక్కువ సమయంలో చదవటం వీలయ్యింది.

2. రూపకల్పన:

ఈయన ప్రయోగాన్ని రూపకల్పన చేసుకున్న విధానం చాలా ముఖ్యమయినది. ఈయన చదవాలనుకున్న ఏడు జతల లక్షణాలనూ ఒకేసారిగా కాకుండా మొదట ప్రతీ ప్రయోగంలోనూ ఒక జత అనువంశికత లక్షణాలను, తరువాత రెండేసి జతల లక్షణాలను ఎన్నుకొని ప్రయోగ ఫలితాలను ప్రకటించటం వలననే ఈయన పరిశోధనలకు (34 సంవత్సరాల తరువాత) ఎనలేని కీర్తి లభించింది అని చెప్పవచ్చు.



3. గణిత శాస్త్రం ప్రకారం లెక్కలు కట్టడం:

ఈయన నేర్చుకున్న గణిత శాస్త్ర సహాయంతో కట్టిన లెక్కలు కూడా ఆయన ప్రతిపాదించిన సిద్ధాంతాలకి ఊపిరిని ఇచ్చాయి అనటంలో అతిశయోక్తి లేదు.





ఇలా ఎనిమిదేళ్ళ కృషి తరువాత 1865లో Brunn ప్రకృతి శాస్త్ర సంఘ సమావేశాలలో తన ఫలితాలను, వాటి ఆధారంగా తాను ప్రతిపాదించిన సిద్ధాంతాలను వ్యాసముగా వ్రాసి సమర్పించారు. ఆ వ్యాసాన్ని వారు ఆ సంఘ వార్షిక ప్రచురణలలో ప్రచురించారు. 1866లో ఈ ప్రచురణ వ్యాసాలను యూరోప్, అమెరికాలోని గ్రంధాలయాలకు పంపిణీ చేశారు. అయితే, ఆ కాలములో ఈయన పరిశోధనా వ్యాసాలను మిగతా శాస్త్రవేత్తలు ఆమోదించలేకపోయారు. దీనికి ముఖ్య కారణం మెండెల్ తన వ్యాసములో విచ్ఛిన్న వైవిధ్యాల (Discontinous Variation) గురించి ప్రస్తావించటమే. అప్పటికే ఎంతోమంది చేత ఆమోదింపబడిన డార్విన్ ప్రకృతివరణ సిద్ధాంతము (Darwin's theory of natural selection) లో జీవ పరిణామము అవిచ్ఛిన్న వైవిధ్యాల (Continous variation) వలన కలుగుతుందని చెప్పడం వలన మెండెల్ చెప్పినది ఎవ్వరికీ రుచించలేదు. అలా మెండెల్ సిద్ధాంతాలకి ప్రాముఖ్యత లభించలేదు.



అయితే ఇవే ఫలితాలు మరికొన్ని మొక్కలలో, జంతువులలో చూపించగలిగితే జనాదరణ పొందవచ్చును అన్న స్ఫూర్తితో Heiraceum అనే మొక్కను, తేనెటీగలను ప్రయోగ పదార్ధాలుగా ఎన్నుకోవటం అతని దురదృష్టమనే చెప్పాలి. ఎందుకంటే బఠానీ మొక్కలను ఎన్నుకోవటం వలన కలిగిన ప్రయోజనాలు వీటి వలన కలుగకపోవడమే కాక వీటిల్లో భిన్న ధోరణులు ఉంటాయి. ఈయన ఎన్నుకున్న Heiraceum అనే మొక్క అసంయోగ జననము (facultative apomixis*) ద్వారా పుడుతుంది (మరి బఠానీ మొక్కలు పరాగ సంపర్కం వలన వచ్చేవి కదా!). అలానే తేనెటీగలలో మగ ఈగలు ఏక స్థితికాలు (haploid*). వీటిని ఎన్నుకోవటం వలననే బఠానీ మొక్కలలో చూపించిన అనువంశికతా సూత్రాలను వీటిలో చూపించలేకపోయాడు. దానితో ఆయన నిరుత్సాహంతో కృంగిపోయాడు. తన శాస్త్రీయ పరిశోధనలు నిర్లక్ష్యం కావటం, ఆర్ధిక పరిస్థితులు, అనారోగ్యం, మొదలయిన వాటి వలన శాస్త్రీయ విషయాలలో ఆసక్తి తగ్గి ప్రయోగాలను ఆపేశాడు. సరయిన ఆదరణ, ప్రోత్సాహం లభించి ఉంటే ఇంకెన్ని వెలికి తెచ్చేవాడో!! క్రమంగా ఆరోగ్యం క్షీణించి 1884లో కన్నుమూశాడు.



మెండెల్ తరువాత కాలంలో కనుగొనబడిన వివిధ జన్యుశాస్త్ర అంశాలను మెండెల్ పరిశోధనా ఫలితాలకు జత చేయటం వలన 1900లో మెండెల్ సూత్రాలు ప్రాచుర్యంలోకి వచ్చాయి. ఆ తరువాత అవి ఎంతోమంది శాస్త్రవేత్తలకు, పరిశోధకులకు మార్గదర్శకమయ్యి ఆయనని జన్యుశాస్త్ర పిత గా గౌరవించినా, ఇప్పటికీ ఆయన ప్రతిపాదించిన సూత్రాలే ప్రముఖ స్థానంలో ఉన్నా అయన మాత్రం తన శ్రమ, విజ్ఞానం అంతా వృధా, పరిశోధనలు ఎందుకూ పనికిరాలేదు అన్న నిరాశతో కన్నుమూయటం బాధాకరం.



---
*Apomixis - సాధారణ క్షయకరణ విభజన (Reduction division or meiosis) మరియు సంయుక్త సంయోగము (Syngamy) జరగకుండా ఫలవంతమయిన పిండము అభివృద్ది చెందితే దానినే అసంయోగము (apomixis) అంటారు.ఈ ప్రక్రియలో ఏర్పడిన విత్తనాలను అసంయోగ జనన విత్తనాలు (apomictic seeds) అంటారు.


*Haploid - సంయోగ బీజములలో ఉండే క్రోమోజోముల సంఖ్యను ఏకస్థితికము (haploid) అంటారు. సంయోగ బీజాలు క్షయకరణ విభజన తరువాత ఏర్పడతాయి కనుక ఉండవలసిన వానిలో సగమే ఉంటాయి (జతలు ఉండవు).


(ఇంకా వుంది)
(మెండెల్ ప్రయోగాల గురించి వచ్చే పోస్ట్ లో...)

రచన - రసజ్ఞ


లియోపోల్డ్ అగస్ట్ వైస్మన్ (Leopold August Weissmann) అనే శాస్త్రవేత్త - జీవులలో శారీరక కణముల(సొమాటిక్ సెల్స్, somatic cells)లో శారీరక జీవ పదార్థము (సొమాటోప్లాసం, somatoplasm), ప్రత్యుత్పత్తి కణముల(జెర్మ్ సెల్స్, germ cells)లో బీజ పదార్థము (జెర్మ్ ప్లాసం, germ plasm) ఉంటాయనీ, శారీరక కణములలో వచ్చిన మార్పులు తరువాత తరానికి శారీరక జీవ పదార్థము నశించుట వలన రావనీ, బీజ పదార్థము నశించకుండా సంయోగ బీజాలకు పంచబడుతుంది కనుక వీనిలో వచ్చిన మార్పు మాత్రమే తరువాత తరాలకు వస్తుందనీ, అందువలన ఆర్జిత గుణాలు అన్నీ అనువంశికాలు కావనీ వివరించాడు. జీవశాస్త్రంలో దీనిని చాలా గొప్ప సిద్ధాంతంగా పరిగణించారు. మానవుడు ముక్కు, చెవులకు పెట్టుకునే రంధ్రాలు శారీరక పదార్థ సంబంధమయినవి కనుక తదుపరి తరానికి అవి సంక్రమించటం లేదని వివరించారు. ఈ సిద్ధాంతాన్ని ప్రతిపాదించడానికి ముందే ఎలుకల తోకలను (18 తరాల వరకు) కత్తిరించి, తరువాత తరంలో కూడా ఎలుకలు తోకలతో పుట్టడాన్ని గమనించారు. దీని వలన వైస్మన్ సిద్ధాంతం సరయినదే అని ఋజువవుతోంది.



ఆధునిక రేణు భావనకి పునాది వేసిన మహానుభావుడు Gregor Johann Mendel. ప్రతీ లక్షణాన్నీ వ్యక్తీకరించడానికి రెండేసి రేణువులుండి (యుగ్మ వికల్పాలు) తరువాత తరానికి అందించబడతాయని చెప్పాడు. శారీరక కణముల నుండి ప్రత్యుత్పత్తి కణాలకి ఈ జతల రేణువులు (వీటినే కారకాలు లేదా ఫాక్టర్స్ అని వాడటం జరిగింది) ఎలా అందించబడతాయో మాత్రం వివరించలేకపోయాడు. ఈయన ప్రతిపాదించిన బహిర్గతత్వ సిద్ధాంతము (law of dominance), జన్యు పృథక్కరణ సిద్ధాంతము (law of segregation) మరియు స్వతంత్ర్య వ్యూహన సిధ్ధాంతము (law of independent assortment) మాత్రం Hugo de Vries, Corrans, Shiermark అను ముగ్గురు శాస్త్రవేత్తల చేత కూడా ప్రయోగాత్మకంగా ఆమోదించబడ్డాయి. ఎనలేని కృషి చేసి జన్యుశాస్త్రానికి పునాది రాళ్ళు వేసిన ఈయనని జన్యు శాస్త్ర పితగా పరిగణిస్తారు.





మెండెల్ ప్రతిపాదించిన కారకాలు క్రోమోజోముల మీద ఉండి తరువాత తరాలకు అందింపబడతాయి కనుక అవి వాహకాలు అని వాల్టర్ సట్టన్ 1902లో క్రోమోజోమ్ అనువంశిక సిద్ధాంతాన్ని ప్రతిపాదించాడు.



మెండెల్ ప్రతిపాదించిన పరీక్షా సంకరణ నిష్పత్తి(test cross ratio)లో మార్పును గమనించిన Bateson 1902లో సహలగ్నత(linkage; ఒక క్రోమోజోములో రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ కారకాలు కలిసి ఉండటాన్ని సహలగ్నత అంటారు)ను ప్రతిపాదించాడు.



దీనికి సహాయకరమయిన పరిశోధనలు చేసిన వ్యక్తి Thomas Hunt Morgan. ఈయన 1909లో క్రోమోజోముల మీద కారకాలు వరుసగా అమరి ఉండి, కొన్ని జట్టుగా లంకెపడి ఉండవచ్చనీ చెపుతూ క్రోమోజోమ్ సహలగ్నతా సిద్ధాంతాన్ని (Chromosomal theory of linkage) ప్రతిపాదించారు.



అప్పటిదాకా మెండెల్ చెప్పినట్టు కారకాలు అని భావిస్తున్న వాటికి జన్యువులు (Genes) అని జోహాన్సన్ 1911లో నామకరణం చేశారు. అలాగే దృశ్యరూపము (Phenotype; పైకి కనిపించే లక్షణాలు) మరియు జన్యురూపము (Genotype; అంతర్గతంగా ఉండే జన్యు సముదాయం) అనే పదాలను కూడా ప్రవేశపెట్టారు.



ఇప్పటిదాకా జరిగిన అన్ని పరిశోధనల ద్వారా, ఏతా వాతా తేలినది ఏమిటంటే జన్యువులు క్రోమోజోముల మీద ఉండి, తల్లిదండ్రుల నుండీ పిల్లలకి చేరతాయి అని. ఇహ, తెలుసుకోవలసినవి ఏమిటంటే ఆ జన్యువుల ద్వారా పిల్లల లింగ నిర్ధారణ ఎలా జరుగుతుంది?అని. అటువైపుగా పరిశోధనలు సాగించిన Bridges అనే శాస్త్రవేత్త 1916లో లైంగిక నిర్ధారణ కోసం జన్యు సంతులనా సిద్ధాంతాన్ని (Gene Balance theory of sex determination) ప్రతిపాదించారు.



జన్యువుల వలన లైంగిక నిర్ధారణ, అనువంశికతే కాకుండా ఇంకా ఏమయినా జరుగుతున్నాయా అన్న దిశగా శోధిస్తున్న George W. Beadle (1903-1989) & Edward L. Tatum (1909-1975) లకు ఒక జన్యువు నుండీ ఒక ఎంజైమ్ తయారవుతోందని తెలిసింది. దానితో 1941లో ఒక జన్యువు - ఒక ఎంజైమ్ ప్రమేయాన్ని (One gene - One enzyme hypotheis) ప్రవేశపెట్టారు. దీనిని ఆధారంగా చేసుకుని జీవరసాయన జన్యుశాస్త్రం (Biochemical Genetics) అనే క్రొత్త శాఖ అభివృద్ది చెందింది.



జన్యువులు, వాటి వల్ల మనకొచ్చే ఉపయోగాలు, అవెక్కడ ఉన్నాయి, మొ ., తెలుసుకున్నాం కానీ ఆ జన్యు పదార్ధం ఏమిటి? అని ఎన్నో పరిశోధనలు చేసిన Oswald T. Avery (1877-1955), Colin MacLeod (1909-1972) and Maclyn McCarty (1911-)లు 1944లో ఆ జన్యుపదార్థము DNA (DeoxyriboNucleic Acid) అనే కేంద్రకామ్లమనీ, ఈ పదార్థము జన్యువులలోనే కాక మొత్తం క్రోమోజోములంతా నిండి ఉంటుందనీ ప్రయోగాత్మకంగా నిరూపించారు.



కొన్ని సంవత్సరాల తరువాత 1953లో James Watson & Francis Crick అను శాస్త్రవేత్తలు జన్యుపదార్థమయిన DNA నిర్మాణాన్ని కనుగొన్నందుకు 1962లో నోబెల్ బహుమతి కూడా సంపాదించటంతో అణుస్థాయి జన్యుశాస్త్రము (Molecular Genetics) అనే క్రొత్త శాఖ ప్రారంభమయింది.



Seymour Benzer (1921 – 2007) 1955లో జన్యువులో మూడు భాగాలు ఉంటాయనీ, ఒక్కో భాగం ఒక్కో విధిని నిర్వర్తిస్తుందనీ చెప్పాడు. అవే సిస్ట్రాన్ (Cistron; ఒక ప్రొటీను తయారుచేయు భాగము), రెకాన్ (Recon; జన్యు వైవిధ్యాన్ని కలుగజేయు భాగము) మరియు మ్యూటాన్ (muton; ఉత్పరివర్తనలు కలుగజేయు భాగము). వీటి గురించి ముందు ముందు మరింత వివరంగా తెలుసుకుందాం.



అలా జన్యుశాస్త్రం కొన్ని శాఖలతో సహా ఏర్పడి, స్థిరపడింది.





(ఇంకా వుంది)

రసజ్ఞ గారు (http://navarasabharitham.blogspot.in/) తెలుగు బ్లాగ్ ప్రపంచంలో సుపరిచితులు. ‘జన్యు శాస్త్రం’ మీద ధారావాహికంగా కొన్ని వ్యాసాలు రాయడానికి ఆమె ముందుక్కొచ్చారు. దీం తరువాత మరి కొన్ని అంశాల మీద కూడా రాస్తానని హామీ ఇచ్చారు! ఇలాగే మరి కొందరు శాస్త్ర విజ్ఞానం గురించి రాయడానికి ముందుకొస్తే బావుంటుంది.


జన్యు శాస్త్రం మీద ధారావాహికలో ఇది మొదటి పోస్ట్…



---

జన్యు శాస్త్రం 1

రచయిత్రి - రసజ్ఞ

జీవుల ప్రాథమిక లక్షణాలు - పెరుగుదల, పోషణ మరియు ప్రత్యుత్పత్తి. ప్రతీ జీవీ తన సంతానాభివృద్ధి కోసం పాటు పడటం సహజం. ఆ క్రమములోనే తన వంశాన్ని కొనసాగిస్తూ వంశాభివృద్ది చేసుకుంటుంది. విత్తు ఏది వేస్తే మొక్క అదే వస్తుంది, పులి కడుపున పులే పుడుతుంది అన్నట్టుగా వాటి జాతి లక్షణాలను తరువాత తరాలకి పంచుతాయి జీవులు. వీటినే పోలికలు అంటారు. అలాగే గాడిదకి గుఱ్ఱానికి కంచర గాడిద పుడుతుంది. ఇందులో క్రొత్తగా పుట్టిన కంచర గాడిదలో మనకి అటు గాడిద జాతి లక్షణాలూ, ఇటు గుఱ్ఱం జాతి లక్షణాలూ రెండూ కనిపిస్తాయి. ఇందులో పోలికలూ (గాడిదతో పోల్చుకుంటే), విభేదాలూ (గుఱ్ఱంతో పోల్చుకుంటే) కూడా ఉన్నాయి కదా! పోలికలు లేదా విభేదాలు ఒక తరం నుండీ తరువాతి తరానికి ఎలా వస్తాయో చెప్పే శాస్త్రాన్నే జన్యుశాస్త్రం అంటారు.



ఇప్పుడంటే మనకి సాంకేతిక విజ్ఞానం బాగా అభివృద్ధి చెందటం వలన జన్యువులు, జన్యుశాస్త్రం అనే పదాలు వాడుతున్నాము కానీ, ఇవన్నీ తెలియక మునుపు ఈ పేర్లు ఎలా వచ్చాయి, ఈ జన్యుశాస్త్రం అనే శాఖ నుండీ మరికొన్ని సంబంధిత శాఖలు ఎలా ఏర్పడ్డాయి అనే విషయాలను చెప్పుకునేముందు ఈ జన్యుశాస్త్రానికి ఎనలేని సేవలను అందించిన మహనీయులని ఒకసారి తలుచుకుంటూ అంచెలంచెలుగా ఒక్కో విషయాన్నీ ఎలా వెలుగులోనికి తీసుకువచ్చారో చూద్దాము.



తల్లిదండ్రుల లక్షణాలు పిల్లలకు సంక్రమించడాన్ని"అనువంశికత" (inheritance) అంటారు. ఈ అనువంశికత ఎలా వస్తుంది అన్న విషయం తెలుసుకోవటం కోసం చాలా రకాల సిద్ధాంతాలను ప్రతిపాదించారు.



1. ఆవిరి మరియు ద్రవ సిద్ధాంతాలు :

పైథాగరస్ 500 బి.సి.లో పిల్లలకి తండ్రి పోలిక ఎలా వస్తుందో వివరిస్తూ స్త్రీ, పురుషుల కలయిక సమయంలో పురుషుని దేహములోని ప్రతీ అవయవము నుండీ వెలువడే ప్రత్యేకమయిన, తేమతో కూడిన ఆవిరే కారణమని చెప్పారు.



అరిస్టాటిల్ 350 బి. సి. లో ప్రత్యుత్పత్తి పదార్థము తల్లిదండ్రులలోని అన్ని భాగాల నుండీ సేకరించబడుతుందనీ, తల్లి సేకరించిన పదార్థానికి తండ్రి నుండి సేకరించిన పదార్థము చైతన్యమును కలుగచేసి జీవిగా మారుస్తుందనీ వివరించారు.



ఈ రెండు సిద్ధాంతాలలోనూ తండ్రిదే ప్రధాన పాత్రగా చూపారు.

2. ప్రీ – ఫార్మేషన్ (preformation) సిద్ధాంతాలు :

లియోనార్డో డావిన్సీ (1452 - 1519) పిల్లలలో ఉండే లక్షణాలకు తల్లిదండ్రులిద్దరూ సమానంగా అనువంశిక పదార్ధాన్ని అందిస్తారని చెప్పాడు కానీ ఆ పదార్ధం ఏమిటో చెప్పలేకపోయాడు.



లీవెన్ హాక్ 1677లో సూక్ష్మదర్శని సహాయముతో పురుష సంయోగ బీజాలయిన శుక్ర కణాలను కనుగొని, స్త్రీ - పురుష సంయోగ బీజాల కలయిక గురించి ప్రస్తావించాడు.



Swammerdam 1679లో పురుష సంయోగ బీజాలలో ఒక సూక్ష్మ ప్రాణి(హోమంకులస్, homunculus) ఉంటుందనీ, అది మాతృ గర్భంలోనికి ప్రవేశించాక జీవిగా వృద్ధి చెందుతుందని వివరించాడు. సూక్ష్మ ప్రాణి తల్లి గర్భంలోనికి ప్రవేశించే ముందే ఏర్పడుట వలన దీనిని ప్రీ - ఫార్మేషన్ సిద్ధాంతము అన్నారు.



హార్ట్సేకర్ 1695లో హోమంకులస్ సూక్ష్మ ప్రాణి ఊహా చిత్రాన్ని సూచించాడు. ఆ ప్రకారముగా, పురుష సంయోగ బీజము యొక్క శీర్ష భాగములో ప్రాణి ఉండి, తోక వంటి పరభాగము ఉంటుంది.



మరికొంతమంది మాత్రం ఈ సూక్ష్మ ప్రాణి అండములో ఉండి పురుష సంయోగ బీజముతో కలిసాక జీవిగా వృద్ధి చెందుతుందని అభిప్రాయ పడ్డారు.



Kolreuter - సంయోగ బీజాలు అనువంశికతకు భౌతిక ఆధారాలని (పరాగ రేణువులు - అండముల కలయికను పొగాకు మొక్కలలో) కనుగొన్నాడు.



ఫ్రెడరిక్ వొల్ఫ్ (Caspar Friedrich Wolff)  – ఎపిజెనెసిస్ (epigenesis) సిద్ధాంతాన్ని (1738 - 1794) ప్రతిపాదించాడు. పురుష - స్త్రీ సంయోగ బీజాల కలయిక తరువాత ఏర్పడిన జీవ పదార్థము మాత్రమే దేహాన్ని ఏర్పరచగలదని వివరించాడు.



మొత్తానికి వీటన్నిటిలోనూ ఆధునిక సిద్ధాంతానికి దగ్గరగా ఉన్నది మాత్రం వాల్ఫ్ చెప్పిన ఎపిజెనెసిస్ సిద్ధాంతం మాత్రమే!



3. అనువంశిక రేణువుల సిద్ధాంతాలు (Particulate theories of inheritance) : అనువంశికతను కలుగచేసే పదార్థము రేణువుల రూపంలో ఉండుట వలన వీటికి ఆ పేరు వచ్చింది.



Maupertuis (1689 - 1759) - జనకులు జన్యు పదార్థాన్ని రేణువుల రూపంలో అందిస్తారనీ, ఫలదీకరణ (fertilization) జరిగాక స్త్రీ నుండి ఎక్కువ రేణువులు వస్తే అమ్మాయి,పురుషుడి నుండీ ఎక్కువ రేణువులు వస్తే అబ్బాయి పుడతారని, ఈ విధంగా లింగ నిర్ధారణ జరుగుతుందనీ చెప్పారు.



లామార్క్ (1744 - 1829) పొడవుగా సాగిన జిరాఫీ మెడను ఉదాహరణగా చూపిస్తూ తల్లిదండ్రులు తాము సంపాదించుకున్న లక్షణాలను పిల్లలకి అందిస్తారని ప్రతిపాదించాడు. సరైన ఆధారాలు చూపలేకపోయినందున దీనిని ఎవ్వరూ ఆమోదించలేదు.



చార్లెస్ డార్విన్ అనే ప్రకృతి శాస్త్రవేత్త 1838లో అనువంశికతను కలిగించు రేణువులకు పాన్ జీన్లు (వీటినే జెమ్యూల్స్ అని కూడా అంటారు) అని పేరు పెట్టాడు. ఇవి ప్రతీ అవయవము నుండీ ఏర్పడే అతి సూక్ష్మ రేణువులు. ఇవి రక్తము ద్వారా ప్రత్యుత్పత్తి అవయవాలకు చేరి, సంయోగ బీజాలుగా మారి ఫలదీకరణం జరుపుతాయని వివరించాడు. ఈ పరికల్పనకు ఆధారం 400బి.సి. లో హిప్పోక్రేట్స్ ప్రతిపాదించినది.



(ఇంకా వుంది)