La genetica è la scienza di ciò che ti rende te stesso. La genetica spiega perché hai i capelli rossi come tuo padre, un ampio sorriso come tua madre e gambe lunghe e magre come tua zia Helen. Hai bisogno di un potente microscopio per sbirciare all'interno di una cellula umana e scoprire la formula segreta che trasforma un insieme di proteine in una persona unica.
Struttura e funzione del DNA
Ti sei mai chiesto perché il tuo fratello gemello è un lento strascicatore con un braccio che lancia in modo malvagio mentre tu non puoi colpire il lato largo di un fienile, ma puoi correre come il vento? Dai la colpa a tre piccole lettere che hanno un enorme effetto sul tuo aspetto, talento e persino temperamento. Quelle lettere sono DNA e rappresentano un lungo nome scientifico, acido desossiribonucleico. Ecco come si dice: dee-OCK-see-rye-boh-NOO-klay-ick.
Il DNA è una molecola che contiene le informazioni per produrre le proteine. Le proteine, insieme all'acqua, agli zuccheri, ai grassi e al DNA, costituiscono le cellule e creano le sostanze chimiche necessarie al funzionamento del corpo. Il tuo DNA è la ricetta delle proteine. Contiene la formula unica per te. Se guardi il DNA attraverso un microscopio elettronico, vedi una struttura che assomiglia a una scala attorcigliata a forma di spirale chiamata doppia elica. I fili intrecciati del DNA sono molto eleganti e belli. Il tuo disegno deriva da quella straordinaria opera d'arte, si replica per creare lo stesso identico schema più e più volte in ogni nuova cellula mentre le tue cellule si dividono.
I fagioli freddi di Gregor Mendel
Un monaco austriaco del XIX secolo, di nome Gregor Mendel, fu la prima persona a risolvere il mistero del perché i tratti compaiono generazione dopo generazione. Gregor Mendel fece esperimenti con i piselli nel suo monastero per scoprire perché due piante diverse della stessa specie producevano di volta in volta determinate caratteristiche.
Ha incrociato piselli tondi e grossi con piselli rugosi - e ha ottenuto piselli tutti tondi. Poi ha impollinato insieme quelle piante dai semi rotondi e ha ottenuto dei piselli tondi e dei piselli rugosi. Fu così che scoprì i geni dominanti e recessivi. Il tratto recessivo - piselli rugosi - riappariva in circa una pianta su quattro dopo la prima generazione. La stessa cosa è successa quando ha lavorato con piante gialle e piante verdi. Le piante gialle erano dominanti e le verdi erano recessive.
Mendel non aveva un microscopio potente né sapeva nulla di geni, cromosomi e DNA. Tuttavia, ha scoperto e scritto sui principi che gli scienziati utilizzano oggi per esaminare la genetica, per questo lo chiamiamo il "padre della genetica" per il suo lavoro pionieristico.
Dominante e recessivo
Gli schemi funzionano così: due geni per gli occhi azzurri, uno della mamma e uno del papà, ti daranno gli occhi azzurri. Un paio di geni per l' altezza ti faranno crescere come un'erbaccia. Lo stesso vale per attributi come capelli biondi o ricci, colore della pelle, ossa pesanti o delicate, miopia e ipermetropia. Finché ottieni gli stessi geni da entrambi i genitori, quelle caratteristiche appariranno come te.
I geni dominanti sono i più forti e di solito sono etichettati con una lettera maiuscola, ad esempio "B" per marrone. I geni recessivi sono generalmente nascosti dai geni dominanti. Etichetta il gene recessivo per gli occhi azzurri "b" - minuscolo. Se ottieni due geni dominanti per il colore degli occhi - BB - sei una bellezza dagli occhi castani. Ereditando un gene dominante e uno recessivo - Bb - si ottiene il colore dominante: il marrone. Quando entrambi i genitori contribuiscono con un gene recessivo, in questo caso blu-blu o bb, hai gli occhi azzurri.
Questa è la versione base. La genetica è un po’ più complicata di così. Puoi ereditare tratti che sono nel DNA dei tuoi genitori ma che non sono espressi. Ad esempio, tuo padre dagli occhi castani potrebbe trasmettere il gene del suo bisnonno dagli occhi azzurri. Abbinalo al gene degli occhi azzurri di tua madre e avrai il baby blues, anche con un papà dagli occhi castani.
Sii un genetista
Estrai il tuo DNA utilizzando semplici ingredienti domestici! È un vero affare, ma potresti aver bisogno dell'aiuto di quei genitori che ti hanno convenientemente prestato i loro cromosomi. Non è possibile vedere la doppia elica senza un laboratorio scientifico molto sofisticato e un costoso microscopio elettronico. Puoi separare il tuo DNA dalla tua saliva con una bevanda sportiva, sapone e alcol ghiacciato.
Materiali
- Bicchierini di carta piccoli (dimensioni studio dentistico)
- Lemon Ice Gatorade o qualsiasi bevanda sportiva trasparente
- Sapone liquido per piatti trasparente
- Un cucchiaio di succo d'ananas
- Alcol isopropilico dal 90% al 100%
- Una provetta trasparente (di vetro o di plastica) con un tappo
- Supporto per provette o un vasetto o un bicchiere per tenerlo
- Uno spiedino sottile di legno o bambù
Indicazioni
- Metti l'alcol nel congelatore la sera prima. (Non si congela, ma ti serve ghiacciato.)
- Disponi tutta la tua attrezzatura su un tavolo in uno spazio ben illuminato.
- Prendi un grosso sorso di bevanda sportiva e fallo girare in bocca, come fai con le risciacquature dal dentista. Usa i denti per raschiare delicatamente i lati della bocca mentre fai un movimento, per sciogliere più cellule della guancia.
- Swish molto: conta almeno fino a 100. Sputa la bevanda sportiva in un bicchiere di carta.
- Versare il contenuto del bicchiere di carta nella provetta fino a riempire la provetta per circa 1/3.
- Aggiungi con attenzione il detersivo per i piatti quanto basta per riempire la provetta a metà. Metti il tappo nel tubo.
- Metti il pollice sul tappo e ruota il tubo avanti e indietro, su e giù, alcune volte. Non scuoterlo: non vorrai formare un mucchio di bolle o schiuma.
- Stuppa la provetta. Aggiungi un paio di gocce di succo d'ananas: aggiungi semplicemente qualche goccia al mix. Quindi tappare e ruotare nuovamente la provetta.
- Recupera l'alcol dal congelatore e stappa nuovamente la provetta. Inclina la provetta in modo da poter versare un leggero filo di alcol nella provetta. Vuoi che l'alcol freddo galleggi sopra il resto del mix. Aiuta a far gocciolare l'alcol lungo il lato del tubo: prenditi il tuo tempo.
- Posiziona la provetta nel supporto e lasciala riposare in posizione verticale per almeno un minuto.
- Non appena vedi uno strato di sostanza appiccicosa bianca tra l'alcool galleggiare e il resto del cocktail di sputi, infila lentamente lo spiedo nella provetta, in modo che la punta tocchi la sostanza appiccicosa bianca.
- Ruota delicatamente lo spiedo in una direzione, in modo che la sostanza appiccicosa lo avvolga attorno, e potrai estrarre il campione di DNA dalla provetta.
Cosa sta succedendo
La bevanda sportiva contiene sali che aiutano a scomporre le membrane cellulari per rilasciare il DNA. Il detersivo attira sia le molecole di grasso che quelle di acqua, quindi il detersivo liquido per i piatti aiuta ad allontanare i grassi e l'acqua dalle cellule dal DNA. Gli enzimi contenuti nel succo d'ananas distruggono ancora di più le membrane cellulari.
DNA si dissolve in acqua ma non in alcool. Quindi l'alcol freddo ha "tirato fuori" il DNA dalla soluzione liquida. Si raccoglieva proprio sotto il galleggiante dell'alcool, ed è allora che potevi vederlo. I filamenti di DNA vogliono naturalmente avvolgersi, quindi si avvolgeranno attorno a uno spiedo se lo fai girare solo in una direzione.
Se vuoi conservare il tuo DNA per un po' per ammirarlo, mettilo in un barattolo di omogeneizzato pulito e vuoto con un po' di alcol. Puoi usare questo esperimento per estrarre il DNA da frutti come fragole o kiwi. Imagination Station te lo spiega chiaramente.
Fatti divertenti e sbalorditivi
- Tutte le persone con gli occhi azzurri avevano un antenato comune vissuto tra 10.000 e 6.000 anni fa.
- La combinazione più rara di tratti genetici sono i capelli rossi e gli occhi azzurri. Entrambi questi geni sono recessivi e solo l'1% degli esseri umani possiede la combinazione.
- Ogni singolo essere umano possiede alcuni geni di un antenato comune, una donna vissuta almeno 200.000 anni fa che gli scienziati chiamano "Eva mitrocondiale". Erediti quei geni da tua madre.
- Se odi mangiare i broccoli, dai la colpa ai tuoi geni. Alcune persone hanno ereditato papille gustative che reagiscono fortemente all'amarezza dei cavoli, dei broccoli e di altre piante del genere Brassica. I broccoli possono farti bene, ma dillo alla tua lingua. Buona fortuna nel condividere questo utile fatto con tua madre.
- Le banane sono un incrocio genetico chiamato ibrido. Le banane selvatiche, provenienti dall'Africa, erano dure, poco saporite e piene di semi. Gli esseri umani hanno sperimentato diverse varianti per creare il frutto dolce, morbido e senza semi che mangiamo oggi.
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Ascendenza genetica comune Il DNA umano e quello del gorilla sono uguali al 98%. Le persone sono geneticamente più vicine ai gorilla che ad altre scimmie, come gli oranghi.
- Un singolo cromosoma determina se sei un maschio o una femmina. Le ragazze hanno due cromosomi "X"; XX equivale a femmina. I ragazzi hanno un cromosoma "X" e un cromosoma "Y" - XY.
- Il DNA in una singola cellula del tuo corpo è più lungo di te. Se allungassi tutti i filamenti del tuo DNA e li disponessi uno dopo l' altro, il nastro avrebbe circa il doppio del diametro dell'intero sistema solare.
Altro da esplorare
Il Museo Americano di Storia Naturale ha un sito web online interattivo, Ology, che offre tantissime attività sulla sua pagina The Gene Scene. Esplora fantastici modelli che puoi realizzare, esperimenti da provare e una sezione di clonazione tutta dedicata alla pecora Dolly.
DNA is Here to Stay del Dr. Fran Balkwill è uno sguardo chiaro, adatto ai bambini, meravigliosamente illustrato, sulla genetica, accessibile ai bambini in età scolare, ma ricco di informazioni facili da comprendere anche per i bambini più grandi. Prova la tua biblioteca o un rivenditore di libri online per una copia nuova o usata.
I geni sono solo l'inizio
La genetica è una scienza affascinante e in continuo sviluppo con molti misteri da svelare. Rivela molto sul perché gli esseri viventi appaiono e si comportano in un certo modo. Agricoltori e botanici sperimentano per trovare le piante più sane con il maggior numero di fiori o frutti, o per preservare con cura le specie cimelio per le generazioni future. Gli allevatori di animali abbinano maschi e femmine di una specie con i tratti migliori per produrre una prole vigorosa.
Un test a volte può dirti se hai ereditato un gene familiare per un problema di salute. La genetica ti fornisce informazioni che puoi utilizzare. Ma non ti definisce. Il tuo ambiente ha un grande effetto sulla tua salute, su come impari, su quali attività scegli o se hai un carattere solare o solenne. Alla fine, la genetica può spiegare molto su di te. Tuttavia, la vera forza della natura che decide come dare forma alla tua vita sei tu.
