Il ereditabilità È la proprietà che un carattere fenotipico quantificabile di una popolazione deve essere condiviso o ereditato attraverso il genotipo. Generalmente, questo tratto o carattere viene trasmesso dai genitori ai loro discendenti.
L'espressione fenotipica (che corrisponde ai tratti visibili di un individuo) di carattere ereditabile è suscettibile all'ambiente in cui si sviluppa la prole, quindi non sarà necessariamente espressa allo stesso modo dei genitori.
Nelle popolazioni di organismi sperimentali, è relativamente facile determinare quali siano i tratti ereditabili, poiché l'espressione di un tratto di un genitore può essere osservata nella prole allevando la prole nello stesso ambiente in cui si sviluppano i genitori.
Nelle popolazioni selvatiche, invece, è difficile distinguere quali siano i caratteri fenotipici trasmessi per ereditarietà e quali siano il prodotto del mutare delle condizioni ambientali, cioè i mutamenti epigenetici..
Ciò è particolarmente difficile da distinguere per la maggior parte dei tratti fenotipici nelle popolazioni umane, dove è stato suggerito che i migliori modelli di studio sono coppie di gemelli identici che vengono separati alla nascita e che crescono nello stesso ambiente..
Uno dei primi scienziati a studiare l'ereditabilità fu Gregor Mendel. Nei suoi esperimenti, Mendel ottenne linee di piante di piselli con caratteri ereditati ed espressi quasi interamente tra genitori e discendenti..
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L'ereditabilità è il risultato del trasferimento di geni attraverso i gameti (dai genitori alla prole) attraverso la riproduzione sessuale. Tuttavia, durante la sintesi e la fusione dei gameti, si verificano due ricombinazioni che possono alterare la disposizione e la sequenza di questi geni..
Gli scienziati che lavorano all'identificazione sperimentale dei tratti ereditari lavorano con linee pure, isogeniche per la maggior parte dei loci (geneticamente uguali), poiché gli individui di linee pure hanno lo stesso genotipo in forma omozigote..
Le linee isogeniche garantiscono che l'architettura dei geni nel nucleo non influenzi il fenotipo che si osserva, poiché, nonostante gli individui condividano lo stesso genotipo, variando la posizione dei geni nel nucleo, variazioni nel fenotipo.
Per i ricercatori, l'ottenimento di linee pure e isogene è una sorta di "garanzia" che i tratti fenotipici condivisi da genitori e discendenti sono il prodotto del genotipo e, quindi, sono completamente ereditabili.
Nonostante il fenotipo sia sempre il prodotto del genotipo, è importante tenere presente che, sebbene gli individui abbiano lo stesso genotipo, può accadere che non tutti i geni siano espressi in detto fenotipo.
Garantire l'espressione dei geni è uno studio molto complesso, poiché la loro espressione può differire per ogni genotipo e, a volte, questi geni sono regolati da altri fattori come l'epigenetica, quelli dell'ambiente o altri geni..
Il ramo della genetica noto come "Genetica classica" si concentra sullo studio dell'ereditabilità dei tratti. Nella genetica classica i genitori vengono incrociati con discendenti di intere popolazioni per diverse generazioni, fino ad ottenere linee pure ed isogeniche..
Una volta dimostrata l'ereditabilità di un tratto, il grado di ereditabilità può essere quantificato mediante un indice statistico identificato come H2.
L'ereditabilità (H2) è calcolata come il rapporto tra le varianze delle medie genotipiche (S2g) e la varianza fenotipica totale della popolazione (S2p). La varianza fenotipica della popolazione può essere scomposta nella varianza delle medie genotipiche (S2g) e nella varianza residua (S2e).
La statistica di ereditabilità (H2) ci dice quale proporzione di variazione fenotipica in una popolazione è dovuta alla variazione genotipica. Questo indice non indica quale proporzione di un singolo fenotipo può essere assegnata alla sua eredità e al suo ambiente..
Va tenuto presente che il fenotipo di un individuo è una conseguenza dell'interazione tra i suoi geni e le condizioni ambientali in cui si sviluppa.
Attualmente esistono strumenti come Next Generation Sequencing (SNG) con cui è possibile sequenziare il genoma completo degli individui, in modo che i tratti ereditabili possano essere tracciati in vivo nel genoma degli organismi.
Inoltre, i moderni strumenti bioinformatici consentono di modellare in modo abbastanza accurato l'architettura nucleare per localizzare approssimativamente i geni all'interno del nucleo..
Il metodo statistico per misurare il grado di ereditabilità dei caratteri è stato proposto per le specie coltivate con interesse commerciale. Pertanto, la maggior parte degli esempi in letteratura si riferiscono a specie vegetali importanti per l'industria alimentare..
In tutte le specie colturali viene studiata l'ereditabilità dei caratteri di interesse agronomico, quali resistenza agli agenti patogeni, resa in frutta, resistenza al caldo o al freddo, dimensione del fogliame, ecc..
Il classico miglioramento genetico delle colture orticole come il pomodoro, mira a selezionare piante con un genotipo che abbiano caratteri ereditari per ottenere pomodori più grandi, rossi e resistenti agli ambienti umidi..
Nelle specie erbacee come il grano, l'obiettivo è selezionare i caratteri ereditabili per dimensione, contenuto di amido e durezza del seme, tra gli altri. Con questo obiettivo, le varietà provenienti da luoghi diversi vengono mescolate fino ad ottenere linee pure di ciascuna..
Ottenendo le linee pure, queste possono essere combinate in una varietà ibrida, attraverso l'ingegneria genetica, per ottenere colture transgeniche che raccolgono i migliori caratteri in un'unica varietà.
In medicina si studia come vengono trasmessi alcuni disturbi della personalità tra genitori e discendenti.
La depressione cronica, ad esempio, è un tratto fenotipico che è un prodotto del genotipo, ma se le persone con quel genotipo vivono in un ambiente familiare, felice, stabile e prevedibile, il genotipo potrebbe non essere mai visto nel fenotipo..
La genetica comportamentale è di particolare interesse nel determinare l'ereditabilità del quoziente di intelligenza (QI). Ad oggi, i livelli di QI elevati sono risultati ereditari come un QI normale..
Tuttavia, un QI elevato o una depressione cronica si esprimono a seconda della stimolazione dell'ambiente.
Un tipico esempio di ereditabilità è il carattere di statura. Se il genitore è alto, è molto probabile che la prole sia alta. Tuttavia, sarebbe chiaramente sbagliato credere che, in altezza di un individuo, 1,80 m sia dovuto ai geni e un altro 0,3 m sia dovuto all'ambiente..
In molti casi, anche la longevità è stata studiata come un tratto ereditabile. Per gli studi sulla longevità nell'uomo, viene effettuata la genealogia della famiglia, cercando di incorporare i dati dell'ambiente in cui viveva ciascuno degli individui dell'albero genealogico..
La maggior parte degli studi sulla longevità ha scoperto che questo tratto si comporta come un tratto ereditabile nella maggior parte dei casi e aumenta persino ad ogni generazione se viene allevato nell'ambiente giusto..
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