Genetica este fundamentală pentru înțelegerea animalelor. Vorbim despre o știință fascinantă și complexă, care este responsabilă de studierea proprietăților ereditare ale ființelor vii. Fără genetică, ar fi fost imposibil să descifrăm concepte atât de importante precum evoluția.
Cum se moștenesc personaje din generație în generație? Ce sunt și cum sunt exprimate genele? În rândurile următoare răspundem la aceste întrebări și la multe altele.
ADN: molecula de bază a vieții
După cum am spus deja în liniile anterioare, genetica este știința care descrie modul în care moștenirea biologică este transmisă din generație în generație prin ADN.
ADN-ul este molecula considerată la baza moștenirii genetice și, prin urmare, a vieții însăși. Este un lanț dublu foarte lung de acizi nucleici, care este prezent în fiecare celulă animală și care îi determină funcția și proprietățile.
ADN-ul conține informațiile necesare pentru exprimarea ulterioară a genei. Expresia genelor la animale poate fi orice caracteristică a acestora: prezența unor structuri precum coarne, păr, ochi și multe alte trăsături morfologice.
Cum își exprimă ADN informația genetică la animale?
După cum am explicat, ADN-ul este alcătuit din lanțuri lungi de acizi nucleici. Acestea sunt aceleași, cu excepția unei regiuni, numită bază azotată, care poate fi adenină (A), guanină (G), timină (T) sau citozină (C). Ordinea bazelor azotate dă naștere așa-numitului cod genetic, care determină caracteristicile animalelor.
La fiecare trei perechi de baze azotate - cunoscute sub numele de codoni- cod pentru un aminoacid diferit. Aminoacizii sunt „elementele de bază” din care sunt fabricate proteinele. Prin urmare, proteinele sunt scopul final al expresiei genelor și, de asemenea, baza caracterelor externe ale animalelor.
Schema formării unei proteine în ribozom. Fiecare codon codifică un aminoacid diferit.
Cromozomi
Dar atunci care sunt faimoșii cromozomi? Un cromozom este doar una dintre moleculele de ADN condensat găsite în nucleul fiecărei celule. La om există 23 de perechi, adică un total de 46. A avea mai mult sau mai puțini cromozomi poate fi o sursă de boală, de exemplu, celebrul sindrom Down.
După cum am spus deja cu ocazii anterioare, majoritatea animalelor sunt diploide, adică avem două copii ale materialului genetic în nucleul fiecărei celule - două seturi de cromozomi omologi. Aceste copii sunt moștenite una de la mamă și cealaltă de la tată.
Acest lucru este important deoarece, în funcție de modul în care sunt aceste copii pentru o anumită alelă - fiecare dintre manifestările pe care le poate dobândi o genă - individul poate fi:
- Homozigot, dacă ambele copii sunt identice.
- Heterozigoți, dacă fiecare alelă este diferită. În acest caz, alela dominantă va fi exprimată la animal, așa cum vom explica în secțiunea următoare.
Începutul geneticii: Mazărea lui Mendel
Până în secolul al XIX-lea, concepția că caracterele ființelor vii erau ereditare era ceva ce se intuia, dar nu era clar de ce sau cum funcționa. De exemplu, se știe că animalele domestice moștenesc anumite caracteristici, cum ar fi culoarea părului sau mărimea anumitor structuri.
În 1865, călugărul ceh Gregor Mendel a început să experimenteze soiurile de mazăre pentru a studia modul de transmitere a personajelor. Aceasta a fost, fără îndoială, baza inițială a studiului genetic.
Când a încrucișat mazărea galbenă cu mazărea verde, se aștepta să obțină mazăre cu un amestec de culori galben-verzui. Cu toate acestea, spre surprinderea sa, el a observat o anumită proporție de mazăre verde și o anumită proporție de mazăre galbenă de-a lungul generațiilor descendente.
Datorită acestor experimente, călugărul a formulat ceea ce este cunoscut sub numele de legile lui Mendel, baze ale geneticii clasice, pe care le vom prezenta în secțiunea următoare.
Legile lui Mendel
Legile lui Mendel explică într-un mod foarte simplu, dar adevărat, moștenirea personajelor în ființele vii. Vă povestim despre ele în câteva rânduri:
- Prima lege sau principiul uniformității: "Când sunt încrucișați doi indivizi de rasă pură, hibrizii rezultați sunt toți la fel." Încrucișarea a doi indivizi homozigoti, unul dintre ei dominant (AA) și celălalt recesiv (aa), are la bază doar indivizi heterozigoți (Aa) cu același fenotip -aspect exterior al personajului-.
La animale, ne putem gândi la un cal de culoare crem (AA) și la o altă culoare neagră (aa) care sunt homozigote. La traversarea lor, toți descendenții lor vor fi Aa, care datorită dominanței personajului va arăta o culoare crem. Aceste informații sunt foarte importante pentru, de exemplu, selectarea reproducerii anumitor rase de câini.
- A doua lege sau principiul segregării: „Anumiți indivizi sunt capabili să transmită un personaj chiar dacă acesta nu se manifestă în ei”.
De data aceasta am traversat o iapă și un cal de culoare crem, dar amândoi heterozigoți (Aa). Descendenții care vor rezulta vor fi mânji de culoare crem și negri, cu un raport de trei la unu, deoarece unii mânji vor moșteni ambele copii recesive cu o probabilitate de 25%.
Astfel, 3/4 din descendenți vor fi crem, iar restul 1/4 va avea culoarea neagră. În acest caz, putem vedea cum părinții nu au exprimat gena pentru culoarea neagră, dar ambii au fost purtători ai acesteia.
- A treia lege sau principiu al combinării independente: când sunt luate în considerare două caractere, acestea sunt transmise descendenților independent, fără a fi legate.
Primele două legi ale lui Mendel sunt rezumate într-o diagramă.
După cum am văzut în articol, genetica este o știință foarte importantă care ne permite să cunoaștem ființe vii și să explicăm transmiterea personajelor de-a lungul istoriei evolutive a speciilor. Fiecare Caracterul morfologic prezent la un animal este condiționat de mediul înconjurător și de genotipul acestuia.