Čo je cytoplazmatická dedičnosť?

cytoplazmatická dedičnosť je to prenos génov prítomných v bunkovej cytoplazme, ktoré nie sú spojené s chromozómami jadra. Tento typ dedičstva sa tiež nazýva extranukleárne dedičstvo a je súčasťou rôznych dedičných vzorov známych ako nemendelovské.

Na začiatku 20. storočia (1908) ho objavil nemecký botanik a genetik Carl Erich Correns. Kým Correns pracoval s rastlinou známou ako Maravilla del Perú alebo Clavellina (Mirabilis jalapa), zistili, že zdedenie sfarbenia listov tejto rastliny sa zdalo byť nezávislé od otcovského fenotypu..

Zdá sa, že dedičstvo tohto charakteru, ktoré nespĺňalo zákony Mendelovej genetiky, závisí výlučne od genotypu matky; v dôsledku toho navrhol hypotézu, že tieto vlastnosti pochádzajú z organel alebo činidiel prítomných v cytoplazme vaječníkov.

Po viac ako 100 rokoch tohto objavu a napriek vývoju molekulárnej genetiky sú vedomosti o tom, ako a prečo mechanizmy extracelulárneho dedičstva čiastočne neisté a štúdie, ktoré ich objasňujú relatívne málo..

index

• 1 Cytoplazmatická dedičnosť vs. Mendelova dedičnosť
  • 1.1 Mendelovo dedičstvo
  • 1.2 Cytoplazmatická alebo extracelulárna dedičnosť
• 2 Organely
  • 2.1 Mitochondrie
  • 2.2 Chloroplasty
• 3 Vývoj
• 4 Iné formy nemendelovského dedičstva
  • 4.1 Konverzia génov
  • 4.2 Infekčné dedičstvo
  • 4.3 Genomický odtlačok
• 5 Referencie

Cytoplazmatická dedičnosť vs. Mendelova dedičnosť

Mendelovo dedičstvo

Toto je najznámejšia forma medzi rôznymi dedičnými procesmi. Navrhol ho Gregor Mendel, mních a vedec narodený v Heinzendorfe, bývalej rakúskej ríši, dnes známej ako Hynčice (Česká republika), v polovici devätnásteho storočia (1865-1866) a znovuobjavený na začiatku 20. storočia.

Jeho hypotézy o dedičstve a jeho teóriách boli preukázané a slúžili ako základ pre mnohé ďalšie teórie. Ich objavy sú základom toho, čo je teraz známe ako klasická genetika.

Mendelovské dedičstvo znamená, že každý rodič alebo rodič poskytuje jednu z dvoch možných alel pre znak, ktorý má byť exprimovaný; tieto alely sa nachádzajú v jadre reprodukčných buniek (genetický materiál), čo naznačuje, že Mendelovo dedičstvo je dvojrodé.

Keď je známe genetické zloženie oboch rodičov (genotyp), mendelovské zákony slúžia na predpovedanie (nie vždy použitie) pomeru a distribúcie pozorovateľných znakov (fenotypov). Mendelovo dedičstvo platí pre väčšinu organizmov, ktoré sa pohlavne rozmnožujú.

Cytoplazmatická alebo extracelulárna dedičnosť

Tento typ dedičstva objavil v roku 1906 botanik Carl Correns. To je považované za non-Mendelian, pretože prenos génov nezahŕňa jadro, čo je organela považovaná v klasickej genetike za zodpovedný za obsah všetkých genetických materiálov dedičných.

V tomto prípade sa dedičnosť vyskytuje v dôsledku určitých organel, ako sú mitochondrie a chloroplasty, ktoré obsahujú svoj vlastný genetický materiál a ktoré sa môžu rozmnožovať v bunke..

V prípade mitochondrií, ktoré môžu byť prítomné v počte blízkom 10 000 na samičie bunky alebo vaječníky (s viacerými kópiami ich genómu), sa môžu replikovať nezávisle od bunkového delenia..

Tento typ replikácie umožňuje mitochondriám, aby mali vyššie mutačné rýchlosti ako jadrová DNA, ktorá sa vyvíja rýchlejšie ako táto.

Počas reprodukčného procesu, konkrétne pri oplodnení, sú mitochondrie prítomné v mužských reprodukčných bunkách vylúčené z zygoty (majú len niekoľko stoviek z nich), zatiaľ čo tie z vajíčkovodov sú zachované.

Týmto spôsobom sa mitochondriálny genetický materiál dedí iba materskou cestou (cytoplazmatická dedičnosť). Je zrejmé, že extracelulárna alebo cytoplazmatická dedičnosť je jedinečná.

V dôsledku toho získame fenotypovú expresiu, ktorú je ťažké vysvetliť z Mendelovho hľadiska, mutácie, ktoré nemajú fenotypovú expresiu, ako aj rôzne patológie..

organelle

mitochondrie

Mitochondrie sú najvýraznejšie a pozoruhodné organely bunkovej cytoplazmy eukaryotických buniek. Majú funkciu produkovať energiu pre bunku. Zaujímavou charakteristikou týchto organel je už spomínaná zmienka o ich materinskom pôvode. Zatiaľ čo ďalšou zvláštnou vlastnosťou je, že prezentujú svoju vlastnú DNA.

chloroplasty

Chloroplasty sú charakteristické organely eukaryotických buniek a organizmov, ktoré obsahujú chlorofyl. Jeho hlavnou funkciou je vykonávať fotosyntézu, produkovať cukry.

Ako mitochondrie majú svoju vlastnú DNA a môžu sa množiť v bunke bez pomoci bunkového delenia. Podobne, jeho dedičstvo je cestou matky, to znamená, že počas reprodukcie prispieva len chlorolomst iba ovocell.

vývoj

Teória navrhovaná v roku 1967 americkým biológom Lynnom Margulisom o endosymbióze poukazuje na vznik a vývoj eukaryotických buniek, od dlhodobého endosymbiotického vzťahu medzi prokaryotickými organizmami a predkovými eukaryotmi..

Podľa Margulis, organely ako chloroplasty a mitochondrie sú prokaryotického pôvodu (cyanobaktérie a proteobaktérie). Zahrnuté sú aj iné organizmy, fagocytované alebo zahrnuté chloroplasty a mitochondrie.

Po ich začlenení eukaryotické prekurzory nestrávili ani nespracovali tieto prokaryoty (chloroplasty a mitochondrie), ktoré zostali v hostiteľskej bunke a po miliónoch rokov evolúcie sa stali organelami eukaryotickej bunky..

Medzi fakty, ktoré dávajú váhu tejto teórii, sú zvláštnosti, ktoré už boli spomenuté, že tieto organely majú svoju vlastnú DNA a že sa môžu replikovať nezávisle v bunke a bez pomoci tejto.

Za zmienku stojí, že vedci tvrdia, že endosymbióza, prítomnosť DNA v týchto organizmoch, vysoká miera replikácie a mutácie chloroplastov a mitochondrií, ako aj cytoplazmatická dedičnosť, sú prekurzormi a sú zodpovedné za veľký skok v komplexnosti. a vývoja života.

Iné formy non-Mendelovho dedičstva

Génová konverzia

Bežne sa pozoruje počas kríženia medzi hubami. Vyskytuje sa, keď génová sekvencia nahrádza inú homológnu sekvenciu. Počas meiotického delenia, keď je homológna rekombinácia heterozygotných miest, dochádza k nesúladu medzi bázami..

Pri pokuse o nápravu tohto nesúladu bunka spôsobí, že jedna alela nahradí druhú, čo spôsobí neendelovskú dedičnosť nazývanú génovú konverziu..

Infekčné dedičstvo

V tomto type dedičstva sa podieľajú vírusy. Tieto infekčné činidlá infikujú hostiteľskú bunku a zostávajú v cytoplazme vložením svojho genómu do genómu hostiteľa..

Genomický odtlačok

Tento typ neendelovskej dedičnosti nastáva, keď zahŕňa metyláciou alkínové zlúčeniny odvodené od metánu a históny, k molekule DNA, to všetko bez akéhokoľvek modifikácie v genetickej sekvencii..

Táto inkorporácia zostane v mužských a ženských reprodukčných bunkách progenitorov a bude sa udržiavať prostredníctvom delenia mitotických buniek v telesných bunkách následných organizmov..

Ďalšie neendelovské procesy dedičnosti sú mozaika a opakovaná porucha trinukleotidu.

referencie

1. Extranukleárna dedičnosť - Non-mendelian dedičstvo organelle génov. Zdroj: medicine.jrank.org.
2. Nependelovské dedičstvo. Wikipedia. Zdroj: en.wikipedia.org.
3. Mitochondriálna dedičnosť. Encyclopedia.com. Obnovené z encyclopedia.com.
4. G.H. Beale (1966). Úloha cytoplazmy v dedičnosti. Konanie kráľovskej spoločnosti B.
5. Extranukleárne dedičstvo. Wikipedia. Zdroj: en.wikipedia.org.
6. Génová konverzia Zdroj: en.wikipedia.org.
7. Genomický odtlačok. Zdroj: en.wikipedia.org.