Biologia I

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Biologia I

I gameti prodotti nella meiosi non sono geneticamente identici alla cellula di partenza, e non sono nemmeno identici tra loro. Come esempio, si consideri il diagramma della meiosi II qui sopra, che mostra i prodotti finali della meiosi per una cellula semplice con un numero diploide di 2n = 4 cromosomi. I quattro gameti prodotti alla fine della meiosi II sono tutti leggermente diversi, ognuno con una combinazione unica del materiale genetico presente nella cellula di partenza.

Come risulta, ci sono molti più tipi potenziali di gameti rispetto ai quattro mostrati nel diagramma, anche per una cellula semplice con solo quattro cromosomi. Questa diversità di possibili gameti riflette due fattori: il crossing over e l’orientamento casuale delle coppie di omologhi durante la metafase della meiosi I.

• Crossing over. I punti in cui gli omologhi si incrociano e si scambiano il materiale genetico sono scelti più o meno a caso, e saranno diversi in ogni cellula che attraversa la meiosi. Se la meiosi avviene molte volte, come accade nelle ovaie e nei testicoli umani, gli incroci avverranno in molti punti diversi. Questa ripetizione produce una grande varietà di cromosomi ricombinanti, cromosomi in cui frammenti di DNA sono stati scambiati tra omologhi.
• Assortimento indipendente di coppie di omologhi. L’orientamento casuale delle coppie omologhe durante la metafase della meiosi I è un’altra importante fonte di diversità dei gameti.

Cosa significa esattamente assortimento indipendente? Bene, una coppia omologa consiste in un omologo di tuo padre e uno di tua madre, e tu hai 23 coppie di cromosomi omologhi tutti insieme, contando X e Y come omologhi per questo scopo. Durante la meiosi I, le coppie omologhe si separeranno per formare due gruppi uguali, ma di solito non è il caso che tutti i cromosomi paterni-padri vadano in un gruppo e tutti i cromosomi materni-madri nell’altro.

Invece, ogni coppia di omologhi tirerà effettivamente una moneta per decidere quale cromosoma va in quale gruppo. In una cellula con solo due coppie di cromosomi omologhi, come quella a destra, l’orientamento casuale in metafase permette 22 = 4 tipi diversi di possibili gameti. In una cellula umana, lo stesso meccanismo permette 223 = 8.388.608 tipi diversi di possibili gameti. E questo senza considerare i crossover!

Viste queste cifre, è molto improbabile che due spermatozoi o ovociti fatti da una persona siano uguali. È ancora più improbabile che tu e tua sorella o tuo fratello siate geneticamente identici, a meno che non siate gemelli identici, grazie al processo di fecondazione (in cui un ovulo unico della mamma si combina con uno sperma unico del papà, creando uno zigote il cui genotipo è ben oltre l’uno per trilione! In alcuni casi, queste nuove combinazioni possono rendere un organismo più o meno adatto (in grado di sopravvivere e riprodursi), fornendo così la materia prima per la selezione naturale. La variazione genetica è importante per permettere ad una popolazione di adattarsi attraverso la selezione naturale e quindi sopravvivere a lungo termine.