Perché gli organismi sessuali hanno due copie di ciascun cromosoma?
doc-6225
Gli organismi ereditano i loro geni dai genitori. Gli organismi asessuali ereditano semplicemente una copia completa del genoma dei genitori. Gli organismi sessuali hanno due copie di ogni cromosoma perché ereditano un set completo da ogni genitore.
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doc-6290
Quando si dice che il genoma di una specie sessualmente riproduttrice è stato "sequenziato", in genere si riferisce alla determinazione delle sequenze di un set di autosomi e di ciascun tipo di cromosoma sessuale, che insieme rappresentano entrambi i sessi possibili. Anche in specie che esistono in un solo sesso, ciò che viene descritto come una "sequenza genomica" può essere un composito letto dai cromosomi di vari individui. Colloquialmente, la frase "trucco genetico" è talvolta usata per indicare il genoma di un individuo o organismo particolare.
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doc-6289
Alcuni organismi hanno copie multiple di cromosomi: diploide, triploide, tetraploide e così via. Nella genetica classica, in un organismo sessualmente riproduttore (tipicamente eukarya) il gamete ha la metà del numero di cromosomi della cellula somatica e il genoma è un set completo di cromosomi in una cellula diploide. Il dimezzamento del materiale genetico nei gameti si ottiene con la separazione dei cromosomi omologhi durante la meiosi. Anche negli organismi aploidi, comprese le cellule di batteri, arcaie e organelli, compresi mitocondri e cloroplasti, o virus, che contengono allo stesso modo geni, costituiscono il genoma. Il termine genoma può essere applicato specificamente per indicare ciò che è memorizzato su un insieme completo di DNA nucleare (cioè il "genoma nucleare"), ma può essere applicato anche a ciò che è memorizzato all' interno di organelli che contengono il proprio DNA, come nel caso del "genoma mitocondriale" o del "genoma cloroplastico". Inoltre, il genoma può comprendere elementi genetici non cromosomici come virus, plasmidi ed elementi trasportabili.
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doc-6231
Durante il processo di divisione meiotica delle cellule, può talvolta verificarsi un evento chiamato ricombinazione genetica o incrocio, in cui una lunghezza di DNA su un cromatide viene scambiata con una lunghezza di DNA sulla corrispondente cromatide sorella. Ciò non ha alcun effetto se gli alleli sui cromatidi sono gli stessi, ma si traduce in un riassortimento di alleli altrimenti collegati se sono diversi. 5.5 Il principio mendelio dell' assortimento indipendente afferma che ciascuno dei due geni di un genitore per ogni tratto si suddivide indipendentemente in gameti; quale allele un organismo eredita per un tratto è estraneo a quale allele eredita per un altro tratto. Questo in realtà è vero solo per i geni che non risiedono sullo stesso cromosoma, o si trovano molto distanti gli uni dagli altri sullo stesso cromosoma. Più vicini sono i due geni che si trovano sullo stesso cromosoma, più strettamente saranno associati nei gameti e più spesso compariranno insieme; i geni molto vicini non sono essenzialmente mai separati perché è estremamente improbabile che tra loro si verifichi un punto di crossover.
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doc-13426
La cladistica è un altro metodo di classificazione: un clade è un gruppo tassonomico di organismi aventi un medesimo antenato comune a tutti i discendenti di quel gruppo e ciascuna creatura riprodottasi per via sessuata ha due lignaggi immediati, uno paterno e uno materno. Se Linneo stabilì una tassonomia per gli organismi viventi basata su similitudine e differenze anatomiche, la cladistica ha cercato di stabilire una tassonomia, il cosiddetto albero filogenetico, basato su similitudini e differenze genetiche tentando anche di tracciare il processo di acquisizione delle diverse caratteristiche da parte degli organismi. Molti ricercatori hanno cercato di spiegare l'idea di razza equiparandola all'idea biologica di clade. Solitamente il DNA mitocondriale o cromosoma Y è utilizzato per studiare le antiche migrazioni umane. Per questo molti individui provenienti anche da continenti diversi rischiano di assomigliarsi molto più che altri viventi presenti nel medesimo ambiente.
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doc-6208
La maggior parte dei geni eucariotici sono memorizzati su un insieme di grandi cromosomi lineari. I cromosomi sono imballati all' interno del nucleo in complesso con proteine di stoccaggio chiamate istoni per formare un' unità chiamata nucleosoma. DNA confezionato e condensato in questo modo è chiamato cromatina. 4.2 Il modo in cui il DNA è memorizzato negli istoni, così come le modifiche chimiche dell' istone stesso, regolano se una particolare regione del DNA è accessibile per l' espressione genica. Oltre ai geni, i cromosomi eucariotici contengono sequenze che contribuiscono a garantire che il DNA venga copiato senza degradazione delle regioni finali e ordinato in cellule figlie durante la divisione cellulare: origine della replicazione, telomeri e il centromero. 4.2 Le origini della replicazione sono le regioni di sequenza in cui si inizia la replicazione del DNA per fare due copie del cromosoma. I telomeri sono lunghi tratti di sequenza ripetitiva che chiudono le estremità dei cromosomi lineari e prevengono la degradazione della codifica e delle regioni di regolazione durante la replicazione del DNA.
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doc-14575
Poiché i feti femminili hanno due cromosomi X e quelli maschili una coppia XY, il cromosoma Y è responsabile della produzione di differenziazione maschile sullo sviluppo femminile difettoso. Il processo di differenziazione è guidato da ormoni androgeni, principalmente testosterone e diidrotestosterone (DHT). I testicoli appena formati nel feto sono responsabili della secrezione degli androgeni, che collaboreranno a guidare la differenziazione sessuale del feto in via di sviluppo, incluso il suo cervello. Ciò comporta differenze sessuali tra maschi e femmine. Questo fatto ha portato alcuni scienziati a testare in vari modi il risultato della modifica dei livelli di esposizione androgeni nei mammiferi durante il feto e la prima vita.
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doc-2408
La maggior parte degli organismi sessualmente riproduttori sono diploidi, con cromosomi accoppiati, ma il raddoppio del loro numero di cromosomi può verificarsi a causa di errori nella citochinasi. Questo può verificarsi nelle prime fasi di sviluppo per produrre un organismo autopoliploide o parzialmente autopoliploide, o durante i normali processi di differenziazione cellulare per produrre alcuni tipi di cellule che sono poliploide (endopoliploidia), o durante la formazione di gameti. Una pianta allopoliploide può risultare da un evento di ibridazione tra due specie diverse. Sia le piante autopoliploidi che allopoliploidi possono spesso riprodursi normalmente, ma potrebbero non essere in grado di incrociare con successo la popolazione genitrice perché c' è una discrepanza nei numeri dei cromosomi. Queste piante, che sono isolate riproduttivamente dalla specie madre ma vivono all' interno della stessa area geografica, possono avere successo sufficiente per formare una nuova specie. Alcuni poliploidi vegetali altrimenti sterili possono ancora riprodursi vegetativamente o per apomissia seme, formando popolazioni clonali di individui identici. Il grano duro è un allopoliploide tetraploide fertile, mentre il grano pane è un esaploide fertile. La banana commerciale è un esempio di un ibrido triploide sterile e senza semi. Il tarassaco comune è un triploide che produce semi vitali per seme apomomittico.
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doc-6207
Il complemento totale dei geni in un organismo o cellula è noto come il suo genoma, che può essere conservato su uno o più cromosomi. Un cromosoma è costituito da un' unica elica del DNA molto lunga sulla quale sono codificati migliaia di geni. 4.2 La regione del cromosoma in cui si trova un particolare gene è chiamata locus.
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doc-6311
Il trasferimento genico orizzontale è invocato per spiegare come ci sia spesso un' estrema somiglianza tra piccole porzioni dei genomi di due organismi che sono altrimenti molto affini. Il trasferimento genico orizzontale sembra essere comune tra molti microbi. Inoltre, le cellule eucariotiche sembrano aver sperimentato un trasferimento di materiale genetico dai loro genomi cloroplastici e mitocondriali ai loro cromosomi nucleari.
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doc-6245
L' ingegneria genetica è la modificazione del genoma di un organismo attraverso la biotecnologia. A partire dagli anni' 70, sono state sviluppate diverse tecniche per aggiungere, rimuovere e modificare specificamente i geni in un organismo. Tecniche di ingegneria del genoma sviluppate di recente utilizzano enzimi di nucleasi ingegnerizzati per creare una riparazione mirata del DNA in un cromosoma per interrompere o modificare un gene quando la rottura viene riparata. Il termine biologia sintetica è talvolta usato per riferirsi all' ingegneria genetica estensiva di un organismo.
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