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Capitolo
Sessualità,
riproduzione
e sviluppo
La
riproduzione
è una delle caratteristiche principa-
li degli organismi viventi, necessaria a garantire la
sopravvivenza di una specie (vedi Cap. 1). Esistono
due diverse modalità di riproduzione:
asessuata
e
ses-
suata
. La prima, detta anche agamica, è caratteristica
dei procarioti e della maggior parte degli eucarioti
unicellulari; essa non prevede variabilità genetica, al-
meno in teoria (vedi in seguito i fenomeni di sessua-
lità). Diversamente, la riproduzione sessuata produce
un organismo completamente diverso dall’organi-
smo progenitore. Essa richiede due eventi: la meiosi
per la produzione dei gameti aploidi e la fecondazio-
ne, ovvero la fusione della cellula uovo e dello sper-
matozoo, il gamete femminile e il gamete maschile,
rispettivamente, con successiva formazione di uno
zigote
o cellula uovo fecondata che possiede il corre-
do diploide, tipico della specie. La
variabilità geneti-
ca
è garantita dal crossing over e dall’assortimento
indipendente dei cromosomi omologhi durante la
meiosi e dalla fusione di due cellule con patrimoni
genetici differenti.
Se per
sessualità
si intende lo scambio di materiale
genetico tra individui di una popolazione (o più in
generale fenomeni di ricombinazione), allora si può
parlare di sessualità anche nei batteri e nei protozoi
che, pur avendo una riproduzione asessuata, sono in
grado di scambiarsi materiale genetico garantendo
nuovi assortimenti di caratteri. Ad ogni modo, in tali
organismi la sessualità è un fenomeno indipendente
dalla riproduzione, mentre nella riproduzione sessua-
ta i due fenomeni convergono.
Per ricombinare il proprio patrimonio genetico, i
batteri hanno elaborato tre meccanismi: trasforma-
zione, coniugazione e trasduzione.
Trasformazione
. In seguito alla lisi di un batterio,
il suo genoma frammentato viene liberato e può esse-
re trasferito ad un batterio ricevente. Il DNA viene,
dunque, acquisito direttamente dall’ambiente extra-
cellulare, ricombina con il genoma del batterio rice-
vente e conferisce ad esso nuove caratteristiche feno-
tipiche (
Figura 7.1a
). Tutto ciò si verifica solo se il
batterio ricevente è in uno stato fisiologico detto di
competenza.
Coniugazione
. Richiede il contatto fisico tra due
batteri, definiti donatore e ricevente, attraverso pili
sessuali, ovvero appendici cellulari, codificate dal pla-
smide F o della fertilità (
Figura 7.1b
).
Solo batteri F
+
, cioè provvisti di plasmide F, sono in
grado di sviluppare tali appendici che saranno rico-
nosciute da un recettore su batteri F
–
, così da consen-
tire la formazione della coppia di coniugazione. In
caso di coniugazione tra batteri F
+
ed F
–
non si ha
trasferimento di DNA cromosomico, ma di un fila-
mento del plasmide F.