18 luglio 2014

Spiralizzazione della conchiglia in Lymnaea peregra: effetto materno

La trasmissione di alcuni geni nucleari dipende esclusivamente dal genotipo materno: esso determina direttamente il fenotipo della progenie. Il genotipo paterno e quello della progenie stessa, invece, non hanno alcuna influenza sul fenotipo.
Questo fenomeno è noto come effetto materno.

I geni a effetto materno, infatti, codificano mRNA e proteine con un ruolo importante nelle prime fasi dell’embriogenesi e influenzano lo sviluppo di un certo fenotipo.

L’effetto materno è visibile nella trasmissione del tipo di spiralizzazione della conchiglia della chiocciola Lymnaea peregra: il senso di torsione della sua conchiglia dipende, infatti, da una coppia di alleli nucleari che presentano questo tipo di effetto.

Queste chiocciole sono ermafrodite e possono riprodursi sia attraverso incroci sia attraverso autofecondazione.

Cerchiamo di chiarire questo particolare meccanismo di trasmissione, partendo da un'immagine:
Immagine tratta da qui: scaricare il PDF per approfondire

SITUAZIONE 1: PRESENTATA A SINISTRA NEL DISEGNO GRANDE:






GENERAZIONE PARENTALE

Femmina DD senso di torsione della conchiglia: destrorsa
Maschio dd senso di torsione della conchiglia: sinistrorsa

Dal loro incrocio si ottiene una F1 eterozigote Dd influenzata dall'effetto materno: tutti gli individui della F1 sono destrorsi, come la madre.








SITUAZIONE 2: PRESENTATA A DESTRA NEL DISEGNO GRANDE:





GENERAZIONE PARENTALE
Femmina dd senso di torsione della conchiglia: sinistrorsa
Maschio DD senso di torsione della conchiglia: destrorsa

Dal loro incrocio si ottiene una F1 eterozigote Dd influenzata dall'effetto materno: tutti gli individui della F1 sono sinistrorsi, come la madre.











ORA ANALIZZIAMO ATTENTAMENTE IL PASSAGGIO DALLA F1 ALLA F2

Gli individui della F2 vengono ottenuti attraverso l'autofecondazione della F1.

Quando gli individui della F1 vengono auto-fecondati, nella F2 si ottiene un rapporto genotipico in perfetto accordo con le leggi di Mendel:
F1: Dd x Dd
F2: 1DD : 2Dd : 1dd

Con:
D = allele dominante (destrorso)
d = allele recessivo (sinistrorso)

Il rapporto fenotipico osservato è, invece, completamente diverso: le chiocciole sono, infatti, tutte destrorse.
Questa incongruenza è dovuta all'effetto materno.
Le madri della F1 sono Dd: l'allele D della madre è dominante sull'allele d e causa la forma destrorsa della conchiglia della chiocciola, indipendente dal suo genotipo.


INFINE ANALIZZIAMO IL PASSAGGIO DALLA F2 ALLA F3

Quando i membri della F2 vengono auto-fecondati, la generazione F3 mostra un rapporto fenotipico 3:1 tra destrorsi e sinistrorsi. Questo rapporto corrisponde ai genotipi delle femmine della F2.
Le femmine con genotipo DD (1) e Dd (2) daranno nella F3 conchiglie con una torsione destrorsa; Le femmine con genotipo dd (1) daranno, invece, necessariamente conchiglie con una torsione sinistrorsa, dato che nella madre non è presente l'allele D.


Spero di aver chiarito questo interessante quanto complesso argomento!
Un saluto a tutti i miei lettori e... Buone vacanze!
Tania Tanfoglio

2 commenti:

  1. Ciao Tania, non ho ben capito quando utilizzare questo "effetto".. nel senso, questo fenomeno lo possiamo utilizzare in tutti i problemi in cui è presente un individuo maschio e un individuo femmina, oppure ci sono delle "limitazioni"? tu ovviamente hai fatto l'esempio della spiralizzazione della chiocciola, ma in quali altri tipi di caratteri lo possiamo utilizzare ad esempio?
    ti ringrazio in anticipo

    RispondiElimina
    Risposte
    1. Ciao Anonimo,
      Scusa se ti rispondo solo ora, ma in questi mesi non ho potuto occuparmi di Science For Passion.
      Solo alcuni geni si comportano in questo modo.
      Nel citoplasma della cellula fecondata troviamo sia mRNA sia proteine che sono codificati dal genoma materno (pensa al fatto che il citoplasma proviene, quasi esclusivamente, dal gamete femminile).
      Le caratteristiche genetiche legate a fattori presenti nel citoplasma della cellula uovo prima della fecondazione, seguono questo schema di trasmissione.
      Oltre quello che ho descritto nel post, anche alcuni geni di Drosophila può verificarsi questo tipo di trasmissione.
      Non mi vengono in mente altri esempi, ma ricordati che è solo un'eccezione.
      Ciao,
      Tania

      Elimina

placeholder
placeholder