Principali teorie sull'eredità postmendeliana

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Abraham McLaughlin
Principali teorie sull'eredità postmendeliana

Il eredità postmendeliana Comprende tutte le idee e / o opere sorte dopo gli studi pubblicati dal naturalista religioso Gregorio Mendel nel 1865, e che spiegano fenomeni o comportamenti genetici diversi da quelli descritti da questo.

Gregorio Mendel è considerato il padre della genetica, poiché studiando gli incroci tra le piante di pisello, ha stabilito le prime leggi dell'eredità più di 100 anni fa. La prima legge, chiamata "Legge di segregazione", propone che i geni possano esistere in forme diverse o alternative.

Gregorio Mendel (Fonte: autore sconosciuto / dominio pubblico, tramite Wikimedia Commons)

Queste forme alternative sono chiamate "alleli" e influenzano direttamente le caratteristiche fenotipiche di una specie. Gli alleli possono determinare il colore dei capelli, il colore degli occhi, il tipo di capelli, ecc..

Nella sua prima legge, Mendel propose che ogni tratto fenotipico trasmesso dai genitori ai loro figli fosse controllato da due alleli, ciascuno proveniente da un genitore (uno dalla "madre" e uno dal "padre").

Secondo questo, quando i genitori contribuiscono con diversi alleli, la progenie risulta con una miscela, dove uno degli alleli è dominante (quello che è espresso nel fenotipo) e l'altro è recessivo (non è visto, o è "latente ")..

La seconda legge di Mendel è nota come "Legge dell'ereditarietà indipendente", poiché nelle sue croci Mendel ha osservato che il modello di ereditarietà che caratterizzava gli alleli che definivano un tratto non influenzava il modello di ereditarietà degli alleli che definivano un tratto diverso.

Indice articolo

  • 1 Teorie dell'eredità post-mendeliana
    • 1.1 - Eredità legata al sesso
    • 1.2 - Dominanza incompleta
    • 1.3 - Codominanza
    • 1.4 - Alleli letali
    • 1.5 - Interazioni geniche
  • 2 Riferimenti

Teorie dell'eredità postmendeliana

Da quando Gregor Mendel propose le sue famose leggi più di 100 anni fa, sono stati chiariti nuovi meccanismi per spiegare l'eredità dei personaggi, molti dei quali si potrebbe dire che contraddicono o differiscono notevolmente da quelli descritti da Mendel..

Un esempio dei fenomeni descritti dalla scienza "moderna", i cui progressi sono stati possibili solo grazie all'avanzamento di strategie sperimentali e metodi di ricerca, sono l'eredità legata al sesso, la dominanza incompleta e la codominanza, tra gli altri..

- Eredità legata al sesso

L'eredità legata al sesso ha a che fare con i geni che si trovano solo sui cromosomi sessuali. Negli esseri umani, il sesso è determinato dai cromosomi X e Y. Le donne hanno due copie di X (XX) e gli uomini hanno una di X e una di Y (XY)..

Eredità legata al sesso materno (Fonte: Jordi picart / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) tramite Wikimedia Commons)

I geni trovati su ciascuno di questi due cromosomi sono quelli che contribuiscono a quei tratti che sono legati al sesso. I geni sul cromosoma X sono presenti negli uomini e nelle donne, ma i geni Y sono solo negli uomini.

L'eredità legata al sesso è stata osservata e descritta per la prima volta da William Bateson, uno dei primi scienziati a “riscoprire” il lavoro di Mendel e ad approfittarne per condurre nuovi esperimenti basati sulle sue conclusioni..

Bateson realizzò croci sperimentali di galline con piumaggi di diversi colori, alcune con piume scure e lisce e altre con piume lisce e con un motivo a strisce..

Attraverso queste croci osservò che, nella prole, i maschi risultanti avevano sempre il piumaggio con un motivo a strisce.

Solo nella terza generazione, quando un maschio striato fu incrociato con una gallina dalle piume scure e lisce, si ottennero dei galli dal piumaggio nero. Questa proporzione risultante delle croci sfidava le proporzioni proposte da Mendel.

Eredità legata all'X

Dopo il lavoro di Bateson, Thomas Henry Morgan ha trovato una spiegazione logica per gli strani risultati ottenuti da Bateson, attribuendo la differenza di colorazione nei polli al fatto che il motivo a strisce era codificato da un allele dominante trovato sul cromosoma X..

Nelle galline, a differenza dell'uomo, il sesso eterogamico (XY) corrisponde alle femmine, mentre il sesso omogametico corrisponde ai maschi (XX).

L'allele studiato da Bateson e Morgan, quindi, era espresso da tutti quei maschi con piumaggio a strisce, ma quando un maschio ereditava due cromosomi X con l'allele corrispondente alla colorazione nera, allora apparivano maschi con piumaggio scuro e nessun motivo a strisce..

- Dominanza incompleta

Fenotipo intermedio nella generazione F1 causato da dominanza incompleta

La dominanza incompleta è quando il fenotipo osservato nella prole che risulta dall'incrocio di due individui omozigoti (uno dominante e l'altro recessivo) è un fenotipo "intermedio" tra dominante e recessivo..

Ha a che fare con l '"incapacità" dell'allele "dominante" di mascherare completamente l'espressione dell'allele recessivo, motivo per cui il fenotipo risultante corrisponde a una miscela dei tratti codificati da entrambi gli alleli, molte volte descritti come un "diluito fenotipo ”Della dominante.

Ad esempio, negli stabilimenti Dondiego di notte (Mirabilis jalapa) il colore tipico dei petali di fiori di campo è il rosso. Quando una pianta dai petali rossi viene incrociata con una pianta dalla linea pura con petali bianchi, si ottiene che tutta la progenie è petali rosa (rosa).

- Codominanza

Quando due individui omozigoti dominanti vengono incrociati e si osserva nella prole un terzo fenotipo che corrisponde alle due caratteristiche determinate dai due alleli parentali, si parla di codominanza.

In questo caso, continuando con un esempio simile a quello dei fiori nell'esempio precedente, il "terzo fenotipo" non corrisponderebbe a fiori rosa, ma ad una pianta con fiori bianchi e fiori rossi sullo stesso fusto, poiché i due alleli "codominate", e nessuno dei due maschera l'altro.

Molte volte, tuttavia, la codominanza e la dominanza incompleta sono difficili da distinguere fenotipicamente, poiché entrambe producono un fenotipo di un individuo che sembra esprimere due alleli diversi..

Codominance, esempio di eredità di tipo post-mendeliano (Fonte: GYassineMrabetTalk✉ Questa immagine vettoriale non specificata dal W3C è stata creata con Inkscape. / Dominio pubblico, tramite Wikimedia Commons)

Tuttavia, genotipicamente gli individui che presentano alleli codominanti sono diversi da quelli che presentano una dominanza incompleta, poiché in un caso i due alleli dominanti sono espressi nella stessa quantità, e nell'altro le proporzioni sono disuguali..

Un classico esempio di codominanza è il tipo di gruppo sanguigno nell'uomo, poiché gli alleli che codificano per gli antigeni A e B nelle popolazioni umane sono codominanti.

Cioè, quando gli alleli A e B si trovano insieme nelle cellule di un individuo, ha il gruppo sanguigno AB.

- Alleli letali

Sono alleli recessivi per alcuni caratteri che, se trovati in forma omozigote, sono letali per l'individuo. Gli individui che presentano questi alleli non nascono, poiché impediscono il normale funzionamento del macchinario molecolare e impediscono la traduzione dei geni.

- Interazioni geniche

Molti punti nel genoma di un individuo interagiscono con altre parti dello stesso genoma, ovvero la modifica specifica di un allele all'interno del genoma può condizionare direttamente l'espressione di altri alleli all'interno delle cellule di un individuo.

Queste interazioni sono difficili da determinare e sono classificate in due diversi tipi: geni che interagiscono nello stesso percorso genetico e quelli che interagiscono in percorsi genetici diversi..

Interazioni su differenti percorsi genetici

Un classico e noto esempio di geni che interagiscono in diversi percorsi genetici ha a che fare con i geni che determinano il colore della pelle dei serpenti di mais (Pantherophis guttatus), il cui colore comune è un motivo ripetuto di macchie nere e arancioni.

Serpente di mais (Fonte: Factumquintus, tramite Wikimedia Commons)

Questo fenotipo è prodotto da due diversi pigmenti che sono sotto stretto controllo genetico. Un gene determina il colore arancione e ha due alleli: uno O +, che codifica per il pigmento e un altro O-, che determina la totale assenza del pigmento arancione..

Un altro gene diverso determina la presenza o l'assenza del pigmento nero, gli alleli di questo gene sono noti come B +, quello che determina la presenza del pigmento nero e B-, che determina l'assenza del pigmento.

Entrambi i geni non sono collegati e determinano indipendentemente il colore dei serpenti, ovvero un serpente con il genotipo O + / B + è un serpente normale con un fenotipo arancione e nero, ma qualsiasi variazione genotipica risulterà in un fenotipo diverso..

Interazioni sullo stesso percorso genetico

L'esempio classico di questi geni è quello descritto per i fiori “campanula” (della famiglia delle Campanulaceae), il cui fenotipo “selvatico” corrisponde a piante con fiori blu..

Il colore blu dei fiori di campanula è determinato non da un gene, ma da una via metabolica in cui diversi enzimi, ciascuno codificato da un gene diverso, partecipano alla sintesi di un pigmento..

Quindi, ci sono fenotipi caratterizzati dall'essere il risultato dell'interazione di diversi geni, i cui prodotti partecipano alla stessa via metabolica e dove la mutazione o il malfunzionamento di uno di questi produce un fenotipo, in questo caso, di fiori bianchi depigmentati..

Riferimenti

  1. Ceccarelli, D. (2019). Storia dell'eredità.
  2. Griffiths, P. e Stotz, K. (2013). Genetica e filosofia: un'introduzione. Cambridge University Press.
  3. Lewin, B., Krebs, J. E., Goldstein, E. S., & Kilpatrick, S. T. (2014). I geni di Lewin XI. Jones & Bartlett Publishers.
  4. McClearn, G. E., Vogler, G. P. e Plomin, R. (1996). Genetica e medicina comportamentale. Medicina comportamentale, 22(3), 93-102.
  5. Richmond, M. L. (2008). Programma di ricerca pre e post mendeliano di William Bateson in "Eredità e sviluppo". A Cultural History of Heredity IV: Heredity in the Century of the Gene, 343, 213-242.

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