Come Mendel e i suoi piselli ci hanno aiutato a capire la genetica - Hortensia Jiménez Díaz

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Ogni padre e madre passa certe caratteristiche ai figli, che ereditano una combinazione dei loro alleli dominanti e recessivi. Ma come facciamo a sapere così tanto di genetica? Hortensia Jiménez Díaz spiega come lo studio delle piante di piselli ha rivelato perché potresti avere gli occhi blu.

Lezione di Hortensia Jiménez Díaz, animazione di Cinematic Sweden.

Oggigiorno gli scienziati sanno come ereditiamo

i caratteri dai nostri genitori.

Sono in grado di calcolare le probabilità

di avere una caratteristica specifica

o di contrarre una malattia genetica

secondo le informazioni che ottengono

dai genitori e dalla predisposizione familiare.

Ma come è possibile?

Per capire come si tramandino i caratteri

da un essere vivente ai suoi discendenti,

dobbiamo tornare indietro al diciannovesimo secolo

e a un uomo chiamato Gregor Mendel.

Mendel era un monaco austriaco e biologo

che amava lavorare con le piante.

Coltivando le piante di piselli

che faceva crescere nel giardino del monastero,

scoprì le regole fondamentali dell'eredità genetica.

In uno degli esempi più classici,

Mendel combinò una pianta a semi gialli di linea pura

con una line pura di piante a semi verdi,

ed ottenne solo semi gialli.

Chiamò il tratto di colore giallo "dominante"

dal momento che era espresso in tutti i semi nuovi.

Poi fece in modo che le nuove piante ibride a seme giallo si auto-fertilizzassero.

E in questa seconda generazione,

ottenne sia semi gialli sia semi verdi,

che significa che il tratto verde era stato nascosto

dal quello giallo dominante.

Definì questo tratto nascosto come tratto "recessivo".

Da questi risultati, Mendel dedusse

che ogni tratto dipende da una coppia di elementi,

uno proveniente dalla madre

e l'altro proveniente dal padre.

Oggi sappiamo che questi elementi sono detti alleli

e rappresentano le differenti variazioni di un gene.

A secondo di quale tipo di allele

Mendel trovò in ogni seme,

possiamo avere quel che si definisce un pisello omozigote,

in cui entrambi gli alleli sono identici,

e quel che si definisce un pisello eterozigote,

in cui i due alleli sono differenti.

Questa combinazione di alleli è detta genotipo

e il suo risultato, giallo o verde,

è detta fenotipo.

Per visualizzare chiaramente come questi alleli siano distribuiti

tra i discendenti,

possiamo utilizzare un diagramma detto quadrato di Punnett.

Si deve semplicemente mettere i differenti alleli su entrambe gli assi,

e calcolare tutte le possibili combinazioni.

Consideriamo uno dei piselli di Mendel per esempio.

Scriviamo l'allele dominante giallo come una "Y" maiuscola

e l'allele recessivo verde con un a "y" minuscola.

La Y maiuscola domina sempre su quella minuscola,

cosicché l'unico caso in cui otterrete la progenie verde

sarà data dall'avere solo "y" minuscole.

Nella prima generazione di Mendel,

la mamma pisello omozigote giallo

darà a ciascun baby pisello un allele giallo dominante,

e l'omozigote papà pisello verde

darà un allele recessivo verde.

Così tutti i nuovi piselli saranno gialli ed eterozigoti.

Poi nella seconda generazione,

quando i due piccoli piselli eterozigoti si sposano,

la progenie potrebbe avere ognuna dei tre possibili genotipi,

mostrando i due possibili fenotipi

in una proporzione 3:1.

Ma perfino i piselli hanno molte caratteristiche.

Infatti, oltre ad essere gialli o verdi,

i piselli possono essere lisci o rugosi,

cosicché possiamo ottenere tutte queste possibili combinazioni:

piselli lisci gialli,

piselli lisci verdi,

piselli gialli rugosi,

e piselli verdi rugosi.

Per calcolare il rapporto di ciascun genotipo e fenotipo,

si può usare il Quadrato di Punnett.

Certo, sarà un poco più complesso.

Molte cose sono molto più complesse dei piselli,

per esempio le persone.

Oggigiorno gli scienziati sanno molto di più

sulla genetica e l'eredità.

E poi vi sono molti altri metodi

in cui certe caratteristiche vengono ereditate.

Ma tutto iniziò con Mendel e i suoi piselli.