La genetica è fondamentale per comprendere gli animali. Si tratta di una scienza affascinante e complessa, che si occupa di studiare le proprietà ereditarie degli esseri viventi. Senza la genetica, sarebbe stato impossibile decifrare concetti così importanti come l'evoluzione.
Come vengono ereditati i personaggi di generazione in generazione? Cosa sono i geni e come si esprimono? Nelle righe seguenti rispondiamo a queste domande e a molte altre.
DNA: la molecola base della vita
Come abbiamo già detto nelle righe precedenti, la genetica è la scienza che descrive come l'eredità biologica viene trasmessa di generazione in generazione attraverso il DNA.
Il DNA è la molecola considerata alla base dell'eredità genetica e, quindi, della vita stessa. Si tratta di una lunghissima catena doppia di acidi nucleici, presente in ogni cellula animale e che ne determina la funzione e le proprietà.
Il DNA contiene le informazioni necessarie per la successiva espressione genica. L'espressione genica negli animali può essere qualsiasi loro caratteristica: la presenza di strutture come corna, capelli, occhi e molte altre caratteristiche morfologiche.
In che modo il DNA esprime le sue informazioni genetiche negli animali?
Come abbiamo spiegato, Il DNA è costituito da lunghe catene di acidi nucleici. Questi sono gli stessi tranne per una regione, chiamata base azotata, che può essere adenina (A), guanina (G), timina (T) o citosina (C). L'ordine delle basi azotate dà origine al cosiddetto codice genetico, che determina le caratteristiche degli animali.
Ogni tre paia di basi azotate, dette codoni, codificare per un diverso amminoacido. Gli amminoacidi sono i "mattoni" da cui sono fatte le proteine. Le proteine, quindi, sono l'obiettivo finale dell'espressione genica e anche la base dei caratteri esterni degli animali.
Schema di formazione di una proteina nel ribosoma. Ogni codone codifica per un diverso amminoacido.
cromosomi
Ma allora cosa sono i famosi cromosomi? Un cromosoma è solo una delle molecole di DNA condensate che si trovano nel nucleo di ogni cellula. Nell'uomo ci sono 23 coppie, cioè un totale di 46. Avere più o meno cromosomi può essere fonte di malattia, per esempio, la famosa sindrome di Down.
Come abbiamo già detto in precedenti occasioni, la maggior parte degli animali è diploide, cioè, abbiamo due copie di materiale genetico nel nucleo di ogni cellula - due serie di cromosomi omologhi. Queste copie sono ereditate una dalla madre e l'altra dal padre.
Questo è importante poiché, a seconda di come sono queste copie per un allele specifico - ciascuna delle manifestazioni che un gene può acquisire - l'individuo può essere:
- omozigote, se entrambe le copie sono uguali.
- eterozigote, se ogni allele è diverso. In questo caso, l'allele dominante sarà espresso nell'animale, come spiegheremo nella prossima sezione.
L'inizio della genetica: i piselli di Mendel
Fino al XIX secolo la concezione che i caratteri degli esseri viventi fossero ereditari era qualcosa che era intuita, ma non era chiaro perché o come funzionasse. Ad esempio, si sapeva che gli animali domestici ereditavano determinate caratteristiche, come il colore dei capelli o la dimensione di alcune strutture.
Nel 1865, il monaco ceco Gregor Mendel iniziò a sperimentare con le varietà di piselli per studiare il modo in cui i caratteri venivano trasmessi. Questa è stata, senza dubbio, la base originale dello studio genetico.
Quando ha incrociato i piselli gialli con i piselli verdi, si aspettava di ottenere piselli con una miscela di colori giallo-verdi. Tuttavia, con sua sorpresa, ha osservato una certa proporzione di piselli verdi e una certa proporzione di piselli gialli durante le generazioni discendenti.
Grazie a questi esperimenti il monaco formulò le cosiddette leggi di Mendel, basi della genetica classica, che presenteremo nel prossimo paragrafo.
Le leggi di Mendel
Le leggi di Mendel spiegano in modo molto semplice ma veritiero l'eredità dei caratteri negli esseri viventi. Ve li raccontiamo in poche righe:
- Prima legge o principio di uniformità: "Quando due individui di razza vengono incrociati, gli ibridi risultanti sono tutti uguali." L'incrocio di due individui omozigoti, uno dominante (AA) e l'altro recessivo (aa), dà origine solo a individui eterozigoti (Aa) con lo stesso fenotipo -aspetto esterno del carattere-.
Negli animali possiamo pensare ad un cavallo color crema (AA) e ad un altro colore nero (aa) che sono omozigoti. Quando li incrociano, tutta la loro progenie sarà Aa, che a causa del dominio del personaggio mostrerà un colore crema. Questa informazione è molto importante, ad esempio, per selezionare l'allevamento di alcune razze canine.
- Seconda legge o principio di segregazione: "Certi individui sono in grado di trasmettere un carattere anche se non si manifesta in loro".
Questa volta abbiamo incrociato una cavalla e un cavallo color crema, ma entrambi eterozigoti (Aa). La prole risultante sarà puledri color crema e nero, con un rapporto di tre a uno, poiché alcuni puledri erediteranno entrambe le copie recessive con una probabilità del 25%.
Pertanto, 3/4 della prole sarà crema e il restante 1/4 avrà una colorazione nera. In questo caso, possiamo vedere come i genitori non esprimessero il gene per il colore nero, ma entrambi ne erano portatori.
- Terza legge o principio di combinazione indipendente: quando si considerano due caratteri, questi vengono trasmessi alla prole indipendentemente, senza essere collegati.
Le prime due leggi di Mendel riassunte in un diagramma.
Come abbiamo visto nell'articolo, la genetica è una scienza molto importante che ci permette di conoscere gli esseri viventi e spiegare la trasmissione dei caratteri nel corso della storia evolutiva delle specie. Ogni Il carattere morfologico presente in un animale è condizionato dall'ambiente e dal suo genotipo.
