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7

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.