Basi genetiche ereditabilità, metodi di studio, esempi

IL Ereditabilità È la proprietà che ha un carattere fenotipico quantificabile di una popolazione da condividere o ereditare attraverso il genotipo. Generalmente, questa caratteristica o carattere viene passata dai suoi genitori ai loro discendenti.

L'espressione fenotipica (che corrisponde alle caratteristiche visibili di un individuo) di un carattere ereditabile è suscettibile all'ambiente in cui si sviluppa la prole, quindi non sarà necessariamente espressa allo stesso modo dei genitori.

Modello di eredità del gruppo sanguigno tra i genitori AB&O (fonte: AB & O_REGULINATHERITANTE.PNG: Utente: DR.Lavoro di saptarshiderivative: KSD5 [CC0] via Wikimedia Commons)

Nelle popolazioni di organismi sperimentali è relativamente facile.

Nelle popolazioni selvagge, d'altra parte, è difficile distinguere quali sono i personaggi fenotipici trasmessi dall'eredità e quali sono il prodotto delle mutevoli condizioni dell'ambiente, cioè sono cambiamenti epigenetici.

Ciò è particolarmente difficile da distinguere per la maggior parte delle caratteristiche fenotipiche delle popolazioni umane, dove è stato suggerito che i migliori modelli per il loro studio sono le identiche coppie gemelli che sono separate alla nascita e crescono nello stesso ambiente.

Uno dei primi scienziati che ha studiato l'eredità è stato Gregor Mendel. Nei suoi esperimenti, Mendel ha ottenuto linee di piante di pisello con personaggi ereditati ed espressi quasi completamente tra genitori e discendenti.

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Base genetiche per lo studio dell'eredità

L'eredità è il risultato del trasferimento genico attraverso i gameti (dai genitori ai discendenti) attraverso la riproduzione sessuale. Tuttavia, durante la sintesi e la fusione dei gameti due ricombinazioni che possono alterare la disposizione e la sequenza di questi geni si verificano.

Gli scienziati che lavorano nell'identificazione sperimentale di personaggi ereditari lavorano con linee isogeniche pure per la maggior parte del locus (geneticamente uguali), poiché gli individui di linee pure hanno lo stesso genotipo in modo omozigote.

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Le linee isogeniche garantiscono che l'architettura dei geni nel nucleo non influisce sul fenotipo osservato, poiché, nonostante il fatto che gli individui condividano lo stesso genotipo, quando la posizione dei geni nel nucleo varia nel fenotipo del nucleo.

Per i ricercatori, ottenere linee pure e isogeniche è una sorta di "garanzia" che le caratteristiche fenotipiche condivise da genitori e discendenti sono il prodotto del genotipo e, quindi, sono totalmente ereditabili.

Heritage Mendelian Heritage of Skin Color Features (Fonte: Science58 [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/4.0)] via Wikimedia Commons)

Sebbene il fenotipo sia sempre un prodotto del genotipo, è importante.

Garantire l'espressione dei geni è uno studio molto complesso, poiché la sua espressione può differire per ciascun genotipo e, a volte, questi geni sono regolati da altri fattori come l'epigenetica, l'ambiente o altri geni.

Metodi di studio

Il ramo genetico noto come "genetica classica" si concentra sullo studio dell'ereditarietà dei personaggi. Nella genetica classica, i genitori vengono eseguiti con discendenti di intere popolazioni per diverse generazioni, fino a quando le linee pure e isogeniche.

H2 statistico

Una volta dimostrata l'ereditabilità di un personaggio, il grado di ereditabilità può essere quantificato da un indice statistico identificato come H2.

L'eredità (H2) viene calcolata come la relazione tra le varianze dei mezzi genotipici (S2G) e la varianza fenotipica totale della popolazione (S2P). La varianza fenotipica della popolazione può decomporsi nella varianza dei mezzi genotipici (S2G) e nella varianza residua (S2E).

La statistica dell'eritabilità (H2) indica quale percentuale di variazione fenotipica in una popolazione è dovuta alla variazione genotipica. Questo indice non indica quale sia la proporzione di un singolo fenotipo che può essere assegnato alla sua eredità e al suo ambiente.

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Si deve prendere in considerazione che il fenotipo di un individuo è una conseguenza dell'interazione tra i suoi geni e le condizioni ambientali in cui si sviluppa.

Tecniche moderne

Al momento, ci sono strumenti come il sequenziamento di nuova generazione (SNG, del sequenziamento inglese di prossima generazione) con cui è possibile genoma dell'organismo.

Inoltre, i moderni strumenti di bioinformatica consentono di modellare l'architettura nucleare per individuare i geni all'interno del nucleo.

Esempi

- Ereditabilità nelle piante

Il metodo statistico per misurare il grado di ereditabilità dei personaggi è stato sollevato per le specie di coltivazione con interesse commerciale. Pertanto, la maggior parte degli esempi nella bibliografia sono correlati a importanti specie vegetali per l'industria alimentare.

In tutte le specie di coltura, l'eredità dei personaggi di interesse agronomico come la resistenza patogena, le prestazioni dei frutti, la resistenza alle temperature calde o fredde, le dimensioni del fogliame, ecc.

Il classico miglioramento genetico delle colture vegetali come il pomodoro.

In specie di erbe come il grano, cerca di selezionare personaggi ereditari per dimensioni, contenuto di amido, durezza dei semi, tra gli altri. Con questo obiettivo le varietà di luoghi diversi vengono miscelate fino a ottenere linee pure di ciascuno.

Quando si ottengono linee pure, queste possono essere combinate in una varietà ibrida, attraverso l'ingegneria genetica, per ottenere colture transgeniche che soddisfano i migliori personaggi in un'unica varietà.

- Ereditabilità negli esseri umani

La medicina è studiata come vengono trasmessi alcuni disturbi della personalità tra genitori e discendenti.

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La depressione cronica, ad esempio, è un prodotto fenotipico del genotipo, ma se le persone con tale genotipo vivono in un ambiente familiare, allegro, stabile e prevedibile, il genotipo non può mai essere osservato nel fenotipo.

La genetica comportamentale ha un interesse speciale nel determinare l'ereditabilità del coefficiente intellettuale (CI). Ad oggi, è stato riscontrato che alti livelli di coefficia intellettuale.

Tuttavia, un alto coefficiente intellettuale o una depressione cronica sono espressi in base alla stimolazione dell'ambiente.

Un tipico esempio di eredità è il carattere dell'altezza. Se il genitore è alto, i discendenti sono molto probabili. Tuttavia, sarebbe chiaramente sbagliato credere che, nella statura di un individuo, 1.80 m sono dovuti a geni e altri 0.3 m sono dovuti all'ambiente.

In molti casi, la longevità è stata anche studiata come personaggio ereditabile. Per gli studi sulla longevità nell'uomo, viene effettuata la genealogia familiare, cercando di incorporare i dati dell'ambiente in cui ciascuno degli individui dell'albero genealogico viveva.

La maggior parte degli studi sulla longevità ha scoperto che questo personaggio si comporta come un carattere ereditabile nella maggior parte dei casi e persino aumenta in ogni generazione se viene sollevato nell'ambiente corretto.

Riferimenti

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