Що таке цитоплазматичне успадкування?

The цитоплазматичне успадкування це перенесення генів, присутніх в клітинній цитоплазмі, які не пов'язані з хромосомами ядра. Цей тип успадкування також називається екстранудерним успадкуванням і є частиною різних спадкових моделей, відомих як не-мендельські.

Його відкрив німецький ботанік і генетик Карл Еріх Корренс на початку 20-го століття (1908). Хоча Корренс працював з заводом, відомим як Maravilla del Perú або Clavellina (Mirabilis jalapa), зауважили, що успадкування забарвлення листя цієї рослини здавалося незалежним від батьківського фенотипу.

Успадкування цього характеру, яке не відповідало законам менделевської генетики, здавалося, залежало виключно від генотипу матері; в результаті цього він запропонував гіпотезу, що ці ознаки походять від органел або агентів, присутніх в цитоплазмі яйцеклітини.

Після більш ніж 100-літнього відкриття і, незважаючи на розвиток молекулярної генетики, знання про те, як і чому позаклітинні механізми успадкування є частково невизначеними, а дослідження з метою з'ясування їх відносно дефіцитними.

Індекс

• 1 Цитоплазматичне успадкування порівняно з менделевським спадком
  • 1.1 Менделська спадщина
  • 1.2 Цитоплазматичне або позаклітинне успадкування
• 2 Органели
  • 2.1 Мітохондрії
  • 2.2 Хлоропласти
• 3 Еволюція
• 4 Інші форми не-мендельської спадщини
  • 4.1 Перетворення гена
  • 4.2. Інфекційне успадкування
  • 4.3 Геномний відбиток
• 5 Посилання

Цитоплазматичне успадкування порівняно з менделевським спадком

Менделська спадщина

Це найбільш відома форма серед різних спадкових процесів. Його запропонував Грегор Мендель, монах і вчений, що народився в Хайнцендорфі, колишній Австрійській імперії, нині відомий як Хінчіце (Чехія), у середині ХІХ століття (1865-1866) і знову відкритий на початку 20-го століття..

Його гіпотези про спадкування і його теорії були доведені і послужили основою для багатьох інших теорій. Їх відкриття є основою того, що зараз називається класичною генетикою.

Менделевське спадкування вказує, що кожен з батьків або батьків надає один з двох можливих алелей для вираженої ознаки; ці алелі знаходяться в ядрі репродуктивних клітин (генетичний матеріал), що вказує на те, що менделевське спадкування є двома батьками.

Коли відомий генетичний склад обох батьків (генотип), мендельські закони служать для прогнозування (не завжди застосовуються) частки і розподілу спостережуваних ознак (фенотипів). Менделевське спадкування застосовується до більшості організмів, які розмножуються статевим шляхом.

Цитоплазматичне або позаклітинне успадкування

Цей тип спадщини був відкритий в 1906 році ботаніком Карлом Корренсом. Вона вважається не-мендельською, оскільки передача генів не пов'язана з ядром, який є органелом, що розглядається в класичній генетиці як відповідальний за утримання всього генетичного матеріалу, що є спадковим..

У цьому випадку спадковість відбувається за рахунок певних органел, таких як мітохондрії і хлоропласти, які містять свій власний генетичний матеріал і які можуть розмножуватися всередині клітини..

У разі мітохондрій, які можуть бути присутніми в кількості близько 10 тис. На жіночі клітини або яйцеклітини (з кількома копіями їх геному), вони можуть реплікуватися незалежно від поділу клітин..

Цей тип реплікації дозволяє мітохондріям мати більш високі показники мутацій, ніж ядерна ДНК, розвиваючись швидше, ніж це.

Під час репродуктивного процесу, зокрема під час запліднення, мітохондрії, присутні в чоловічих репродуктивних клітинах, виключаються з зиготи (у них є лише кілька сотень), у той час як яйцеклітини підтримуються..

Таким чином, мітохондріальний генетичний матеріал успадковується тільки по материнському шляху (цитоплазматичне успадкування). Зрозуміло, що позаклітинне або цитоплазматичне успадкування є одноплечащим.

Внаслідок цього отримуємо фенотипову експресію, яку важко пояснити з менделської точки зору, мутації, які не мають фенотипової експресії, а також різні патології.

Органели

Мітохондрії

Мітохондрії є найбільш очевидними і чудовими органелами клітинної цитоплазми еукаріотичних клітин. Вони мають функцію отримання енергії для клітини. Цікавою характеристикою цих органел є вже згадане їх материнське походження. Хоча ще однією особливою особливістю є те, що вони представляють свою власну ДНК.

Хлоропласти

Хлоропласти є характерними органелами еукаріотичних клітин і організмів, що містять хлорофіл. Її основна функція полягає у виконанні фотосинтезу, для виробництва цукрів.

Як мітохондрії мають свою власну ДНК і можуть розмножуватися всередині клітини без допомоги поділу клітин. Подібним чином, його спадкування здійснюється через шлях матері, тобто під час розмноження тільки хлоропласти сприяє овоцелю..

Еволюція

Теорія, запропонована в 1967 р. Американським біологом Лінн Маргуліс про ендосимбіоз, вказує на походження і еволюцію еукаріотичних клітин, від довгострокової ендосимбіотичної залежності між прокаріотними організмами і спадковими еукаріот.

За Маргулісом, органели, такі як хлоропласти і мітохондрії, мають прокаріотичне походження (ціанобактерії і протеобактерії відповідно). Інші організми включені, фагоцитуються або охоплюють хлоропласти і мітохондрії.

Після їх включення, еукаріотичні попередники не перетравлювали або обробляли ці прокаріоти (хлоропласти і мітохондрії), які залишилися в клітині-хазяїні і після мільйонів років еволюції, вони стали органелами еукаріотичної клітини..

Серед фактів, які надають вагу цій теорії, вже згадувалися особливості, що ці органели мають власну ДНК, і що вони можуть самостійно реплікуватися всередині клітини і без допомоги цієї.

Варто зазначити, що дослідники стверджують, що ендосимбіоз, наявність ДНК у цих організмах, висока швидкість реплікації та мутації хлоропластів і мітохондрій, а також цитоплазматичне успадкування є попередниками і відповідальними за великий стрибок у складності і еволюція життя.

Інші форми не-мендельської спадщини

Перетворення гена

Це часто спостерігається під час перетину грибів. Це відбувається, коли послідовність гена замінює іншу гомологічну послідовність. Під час мейотичного поділу, коли відбувається гомологічна рекомбінація гетерозиготних ділянок, спостерігається невідповідність між підставами.

При спробі виправити цю невідповідність, клітина викликає один алель, щоб замінити інший, що викликає немеделівське успадкування, яке називається перетворенням генів.

Інфекційна спадщина

У цьому типі успадкування беруть участь віруси. Ці інфекційні агенти інфікують клітину-господаря і залишаються в цитоплазмі, вставляючи їх геном в геном господаря \ t.

Геномний відбиток

Цей тип не-менделевського спадкування відбувається, коли він включає метилювання, алкінові сполуки, отримані з метану, і гістони, до молекули ДНК, все це без будь-якої модифікації в генетичній послідовності..

Ця інкорпорація залишатиметься в чоловічих і жіночих репродуктивних клітинах попередників і буде підтримуватися шляхом поділу мітотичних клітин в клітинах тіла нащадкових організмів.

Іншими не-мендельськими процесами успадкування є мозаїцизм і тринуклеотидний повторний розлад.

Список літератури

1. Екстранудерне успадкування - неменделеве успадкування органів генів. Отримано з medicine.jrank.org.
2. Немеделівська спадщина. Вікіпедія. Отримано з en.wikipedia.org.
3. Митохондріальне успадкування. Encyclopedia.com. Відновлюється від encyclopedia.com.
4. G.H. Beale (1966). Роль цитоплазми в спадковості. Праці Королівського суспільства B.
5. Екстранудерное успадкування. Вікіпедія. Отримано з en.wikipedia.org.
6. Перетворення гена Отримано з en.wikipedia.org.
7. Геномний імпринтинг. Отримано з en.wikipedia.org.