Sessualità cellulare

1. Sessualità cellulare La sessualità comprende tutti i meccanismi che prevedono una riorganizzazione delle informazioni codificate nel DNA. La sessualità produce varietà nella specie, differenziando gli individui, ma non cambiamenti genetici, evolutivi. Sulla varietà degli individui si fonda la possibilità di sopravvivenza della specie al cambiare delle condizioni ambientali.

2. riproduzione batterica trasformazione batterica procariotica sessualità eucariotica meiosi singamia crossing over Meccanismi sessuali nelle cellule • Qualunque meccanismo che porti a una riorganizzazione del programma • diverso assemblamento di informazioni • senza cambiamento sostanziale di informazioni

3. pilo • coniugazione  una cellula invia una catena del suo DNA, attraverso il pilo, a un’altra cellula • che ricopia e • integra nel suo programma le informazioni mancanti • acquisendo anche la capacità di costruire il pilo cellula con gene pilo cellula normale pilo di coniugazione Coniugazione batterica

4. Trasformazione batterica • duplicazione ed espulsione di plasmidi -anelli di DNA con informazioni accessorie- che vengono integrati in altri batteri, anche di specie diversa • Si trasmette così la resistenza agli antibiotici da una batterio di una specie a quello di un’altra specie

5. formazione di plasmide da cromosoma integrazione di plasmide in cromosoma Formazione di un plasmide e suo inserimento nel cromosoma L’inserzione e la separazione di un tratto di DNA rispetto al cromosoma avviene con taglio a baionetta. Le due estremità del taglio sono così “appiccicose” in quanto le basi spaiate di un filamento singolo tendono a complementarsi con quelle di un altro filamento singolo

6. A- proteina istonica B- DNA avvolto su proteina istonica centromero C- cromosoma duplicato Cromosomi eucariotici Il DNA degli eucarioti è condensato, cioè avvolto strettamente su proteine -istoni-in modo da ridurre di milioni di volte la lunghezza di ogni singola molecola Il DNA viene condensato dopo la duplicazione, così i cromosomi appaiono formati da 2 bastoncini, i cromatidii, tenuti uniti nel centromero

7. interessa solo alcune cellule diploidi (2n) - dette germinali- • porta alla formazione di 4 cellule aploidi (n) ciascuna con un solo cromosoma per tipo spore se in grado di compiere mitosi,  gameti se destinate alla singamia- duplicazione DNA crossing over meiosi I meiosi II meiosi

8. Meiosi II: una mitosi che separa i cromatidi di ciascun cromosoma 4 cellule aploidi, ciascuna con un solo cromosoma per tipo Meiosi I e meiosi II Meiosi I: vengono separati gli omologhi duplicati in due cellule aploidi

9. Profase I Il DNA viene duplicato: ogni cromosoma è formato da 2 cromatidii

10. Metafase I I cromosomi omologhi vengono collegati ciascuno a un solo polo del fuso e poi appaiati sul fuso a compiere crossing over

11. cromatidi centromero Crossing over Polo del fuso fibra cromosomi ricombinati Crossing over I cromatidi dei cromosomi omologhi si scambiano tratti corrispondenti di DNA È un meccanismo sessuale  rimescolamento delle informazioni genetiche Da ogni coppia di omologhi avranno origine 4 cromosomi tutti diversi

12. molecole DNA originarie confronto tra i cromatidi molecole DNA ricombinate Ricombinazione del DNA per crossing over Gli enzimi, durante il crossing over, • aprono le molecole di DNA dei cromatidi di 2 cromosomi omologhi e • “scambiano” tratti corrispondenti

13. Anafase I Le fibre del fuso si tendono e separano gli omologhi di ciascun cromosoma -ancora duplicato ma formato da 2 cromatidi ricombinati dal crossing over- trascinandoli verso i poli opposti del fuso

14. Telofase I Si separano 2 cellule aploidi con un solo cromosoma per tipo ancora duplicato

15. cromosomi sul fuso mitotico meiosi mitosi Ogni cromosoma è collegato a entrambi i poli del fuso i 2 omologhi di ogni cromosoma sono appaiati ma collegati ai poli opposti del fuso le fibre del fuso separano i cromatidi di ciascun cromosoma Le fibre del fuso separano –dopo crossing over- i due omologhi duplicati e ricombinati di ciascun cromosoma Confronto mitosi-meiosi

16. crossing over meiosi I meiosi II 2 cellule diploidi uguali tra loro e alla cellula-madre 4 cellule aploidi tutte diverse tra loro Risultati mitosi e meiosi

17. meiosi mitosi Riproduzione cellulare con mantenimento di assetto cromosomico Da una 2n a quattro n duplicazione DNA Meccanismo sessuale Meiosi I Prima divisione cellulare Meiosi II Divisione cellulare Seconda divisione cellulare Differenza mitosi-meiosi Riduzione dell’assetto cromosomico: 2nn

18. I gameti • microgameti, maschili, mobili, spermatozoi • macrogameti, femminili, ricchi di citoplasma, cellule uovo

19. cellula uovo n zigote 2n singamia spermatozoo n La singamia fusione di 2 gameti, uno maschile e uno femminile con formazione di una cellula diploide, lo zigote