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Puoi pensare alla continuità genetica in molti modi. In un certo senso, si riferisce alla replica coerente di informazioni genetiche da una cellula madre a due cellule figlie. Un'altra prospettiva è incentrata sulla continuità dei tratti genitoriali nella prole. A un livello superiore, è possibile visualizzare gli effetti dell'evoluzione sul pool genetico all'interno di una popolazione di specie. Alla fine, tutte queste idee dipendono dal DNA, o acido desossiribonucleico, che mantiene la continuità genetica ma introduce anche cambiamenti genetici.
DNA e te
I tuoi tratti fisici, biochimici e, in una certa misura, comportamentali derivano dal tuo materiale genetico, ospitato nelle 23 coppie - insiemi materni e paterni - di cromosomi carichi di DNA in ciascuna delle tue cellule del corpo. I geni, che comprendono circa il 2 percento del tuo DNA, codificano per le proteine che esprimono i tuoi tratti. Prima che una cellula possa dividersi, deve duplicare i cromosomi in modo che ogni cellula figlia riceva un complemento completo. La cellula inizia questo processo replicando il suo DNA, creando due copie di ciascuna molecola a doppio filamento di DNA. I fili replicati formano bracci gemelli, chiamati cromatidi, su ciascun cromosoma. La replica accurata del DNA è la chiave di base per la continuità genetica.
Mitosi: la grande divisione
La membrana nucleare di una cellula racchiude i cromosomi in un ambiente ospitale. Dopo la replicazione del DNA, una cellula inizia la divisione nucleare, un processo chiamato mitosi. All'inizio di questo processo, i cromosomi a doppio cromatide si addensano e si condensano e la membrana nucleare della cellula inizia a disintegrarsi. I microtubuli ancorati a strutture note come centrosomi afferrano ciascun cromosoma e lo allineano lungo l'asse centrale della cellula. I cromatidi si dividono quindi, creando i due gruppi di cromosomi figlie. Al termine della mitosi, ogni cellula figlia in via di sviluppo riceve un set di cromosomi. Le membrane nucleari ritornano mentre la cellula si divide attraverso il processo di citochinesi. In questo modo, la mitosi garantisce la continuità genetica tra generazioni di cellule.
Meiosi: l'alternativa sexy
La continuità genetica non deve essere confusa con una mancanza di variazione. Il fatto che assomigli a entrambi i tuoi genitori ma che non sei identico a nessuno dei due è in gran parte dovuto alla variazione introdotta dalla meiosi, che produce cellule sessuali o gameti. Nel corso di due cicli cellulari, le cellule speciali subiscono la meiosi e formano i gameti contenenti solo un set di cromosomi, un set misto contenente una singola copia di ciascun cromosoma fornito casualmente da entrambi i set parentali. La meiosi aggiunge ancora più variabilità incrociando le copie materne e paterne di alcuni cromosomi, scambiando porzioni di DNA e creando essenzialmente nuovi cromosomi con un contenuto genetico unico. Durante la fecondazione, l'accoppiamento casuale di uova e spermatozoi ripristina l'intero numero di cromosomi che controllano i tratti della prole.
I mutanti possono essere i benvenuti
Le mutazioni sono cambiamenti spontanei nel contenuto informativo di un gene. Se la mutazione si verifica in un gamete, la prole potrebbe ereditare la mutazione. Alcune mutazioni sono benefiche e possono creare un vantaggio evolutivo, portando anche a nuove specie. Altre mutazioni passano inosservate, ma alcune possono essere dannose e creare difetti genetici potenzialmente fatali o debilitanti. L'evoluzione e la selezione naturale eliminano le mutazioni indesiderate, contribuendo a garantire la continuità genetica dei tratti che aiutano una specie a sopravvivere.