EUKARYOTA

Gli eucarioti (dal greco Eu ‘vero’ e Karyon ‘nucleo’) sono uno dei domini tassonomici, il livello più alto della classificazione scientifica, in cui si dividono gli esseri viventi. Il criterio per la distinzione di questo dominio dall’altro, procarioti, è la presenza di nucleo interno ben definito e isolato dal resto della cellula tramite l’involucro nucleare, nel quale è racchiusa la maggior parte del materiale genetico, il DNA (una parte è contenuta nei mitocondri). Gli eucarioti sono quindi gli organismi viventi uni o pluricellulari costituiti da cellule dotate di nucleo, distinti dai procarioti (gruppo parafiletico), le cui cellule procariote, sono prive di nucleo ben differenziato.  Si distinguono in cinque Regni diversi:

 

 

 

 

Gli eucarioti si distinguono dai procarioti anche per numerose caratteristiche a livello molecolare quali, ad esempio:

  • diverse proprietà delle sequenze genomiche regolatrici
  • geni organizzati in introni ed esoni con conseguente processamento (splicing) del trascritto primario
  • trascrizione e traduzione di un trascritto sono eventi separati nello spazio e nel tempo
  • i trascritti eucariotici non sono (quasi) mai policistronici, ossia portano una sola ORF
  • percentuale di DNA non codificante molto più elevata
  • DNA associato ad istoni
  • diversa percentuale di G-C nel genoma
  • presenza di colesterolo nella membrana cellulare, tranne che nei funghi, nelle piante e in alcuni protisti che, pur essendo eucarioti non presentano colesterolo nella membrana.

Solo negli eucarioti si ha riproduzione sessuale: le cellule eucariote presentano due modi di divisione: la mitosi e la meiosi. Tutte le cellule possono dividersi attraverso il processo di mitosi, ma solo quelle diploidi possono subire la meiosi.

ORIGINE DEGLI EUCARIOTI

La transizione dai procarioti agli eucarioti ha rappresentato una delle transizioni evolutive più importanti; questa transizione, secondo molti studiosi, è seconda solo a quella dell’evoluzione delle cellule fotosintetiche. Il problema di come possa essere avvenuto questo passaggio è stato fonte di un’accesa discussione. Secondo l’ipotesi più diffusa, per circa 2 miliardi di anni, quindi per un tempo maggiore alla metà di quello trascorso dall’inizio della vita, sono esistite solo cellule prokaryota. L’origine della cellula eucariota, secondo la teoria attuale e unica accettata per questo salto evoluzionistico, risalirebbe secondo le stime all’incirca 1,5 miliardi di anni fa in pieno precambriano, quando alcuni batteri procarioti si stabilirono all’interno di altri organismi in una sorta di simbiosi interna permanente. Vi sono attualmente sufficienti prove, analisi ed osservazioni per affermare che gli eucarioti derivano dai procarioti, attraverso il meccanismo di endosimbiosi (Serial Endosymbosis Theory), postulato in forma completa da Lynn Margulis negli anni sessanta. Questa origine può essere distinta in due tappe:

  • la prima comporta la formazione del fagocita primario
  • la seconda comporta la non digestione degli organelli (perossisomi, mitocondri, cloroplasti).

SISTEMATICA DEGLI EUCARIOTI

Secondo una tassonomia consolidata anche se ormai obsoleta per vari aspetti, gli eucarioti pluricellulari venivano ripartiti fra i tre regni degliAnimali, delle Piante e dei Funghi, mentre quelli unicellulari vengono di solito riuniti (Robert Whittaker 1969, Carl Woese 1977) nel regno dei Protisti. Successivamente però le alghe unicellulari sono state incluse, secondo la maggioranza degli studiosi, nel regno delle Piante, e i rimanenti organismi unicellulari sono stati divisi da alcuni studiosi in regni separati (Chromista e Protozoa per Thomas Cavalier-Smith). Recentemente (es. Sina et al., 2005 Keeling et al., 2005), sulla base di caratteri strutturali e molecolari, è stato proposto di dividere gli organismi eucarioti in sei grandi gruppi (chiamati supergruppi) accettati universalmente ma le cui relazioni e la cui monofilia non sono ancora completamente chiarite:
  • Amoebozoa
  • Opisthokonta comprendente i vecchi regni Animalia e Fungi
  • Rhizaria è un piccolo gruppo di protisti con evidenti similarità nel DNA ma scarsa somiglianza morfologica. Ne fanno parte ad esempio iforaminiferi, i radiolari
  • Archaeplastida (comprende il regno Plantae, le alghe rosse, le alghe verdi)
  • Chromalveolata comprende ad esempio alghe unicellulari acquatiche componenti del fitoplancton, eterotrofi parassiti di animali, diatomee,alghe brune, oomiceti.
  • Excavata comprende diversi protisti flagellati. Appartengono ad esempio a questo gruppo le Euglena.

Una ulteriore proposta di classificazione suggerisce che gli organismi eucarioti possano venire suddivisi in due soli grandi cladi sulla base della loro derivazione da organismi ancestrali con uno o due flagelli:

  • Unikonta (comprende Amoebozoa e Opisthokonta della classificazione precedente)
  • Bikonta (comprende tutti gli altri cladi)

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