origine variabilità genetica

L'ORIGINE DELLA VARIABILITÀ GENETICA
I principali processi all’origine della variabilità genetica sono:
1. solo nelle popolazioni di organismi con riproduzione sessuata:
a. crossing over nella meiosi I (profase I)
b. assortimento indipendente dei cromosomi nella meiosi I (anafase I)
c. casualità nell'incontro tra gameti nella fecondazione
2. solo Procarioti:
a.
scambio di plasmidi1 durante la coniugazione2
b.
inserimento nel cromosoma batterico (trasformazione3)di segmenti di DNA presenti
nell'ambiente perché estrusi da altre cellule o residui di cellule distrutte.
c.
trasferimento di DNA (trasduzione batterica4) da una cellula batterica ad un'altra tramite un
virus batteriofago.
3. per tutti gli organismi (anche i virus):
Mutazioni geniche, cioè cambiamenti nella sequenza o nel numero dei nucleotidi nel DNA di una
cellula che sono trasmessi alle generazioni successive. Per questo negli organismi sessuati devono
avvenire nei gameti od in cellule che poi diventeranno gameti. Possono avvenire per errori durante
la duplicazione del DNA oppure per azione di agenti esterni che modificano i nucleotidi del DNA.
1I plasmidi sono piccoli anelli di DNA diversi dal DNA del cromosoma batterico (che si duplica solo quando la cellula si divide), che possono
duplicarsi più volte anche se la cellula non si divide per scissione. Quindi nella stessa cellula possono esserci più copie dello stesso plasmide.
2La coniugazione si realizza con un ponte citoplasmatico tra due cellule batteriche (anche di tipo diverso) attraverso il quale le due cellule si
scambiano plasmidi. Quindi dopo la coniugazione le due cellule sono geneticamente diverse ( non nel cromosoma batterico che resta inalterato)
rispetto a come erano prima di questo processo. Famosa è la scoperta del passaggio da una cellula all'altra del plasmide dell'antibiotico-resistenza.
3Questi segmenti di DNA esterni alla cellula sono inseriti nel cromosoma batterico al posto di porzioni omologhe che vengono eliminate.
4La trasduzione avviene perché durante il ciclo vitale del virus vi è un errore nel meccanismo replicativo del batteriofago, che porta all’inglobamento
di porzioni di genoma batterico nelle particelle virali. In seguito a questo errore si verranno a produrre particelle virali in grado di infettare altre
cellule (ovvero mantengono la loro capacità batteriofaga), le quali possiederanno al proprio interno sia DNA virale, sia DNA batterico, oppure parte di
DNA batterico e virale.
Scheda didattica elaborata da Fiorella Riva docente di Scienze presso ISIS Romero Albino (BG) ad uso di studenti e docenti non a scopo di lucro.