Kaj je citoplazemsko dedovanje?



The citoplazemsko dedovanje gre za prenos genov, prisotnih v celični citoplazmi, ki niso vezani na kromosome jedra. Ta vrsta dedovanja se imenuje tudi ekstrauklearno dedovanje in je del različnih dednih vzorcev, znanih kot ne-mendelski..

Odkril ga je nemški botanik in genetik Carl Erich Correns na začetku 20. stoletja (1908). Medtem ko je Correns delal z rastlino, imenovano Maravilla del Perú ali Clavellina (Mirabilis jalapa), ugotavljajo, da se je dedovanje obarvanosti listov te rastline zdelo neodvisno od očetovega fenotipa.

Zdelo se je, da je dedovanje tega značaja, ki ni bilo v skladu z zakoni Mendelove genetike, odvisno izključno od genotipa matere; kot rezultat tega je predlagal hipotezo, da so te lastnosti prisotne iz organelov ali sredstev, prisotnih v citoplazmi jajc..

Po več kot 100 letih tega odkritja, in kljub razvoju molekularne genetike, je znanje o tem, kako in zakaj zunajcelični mehanizmi dedovanja delno negotovi, in študije, ki jih razjasnijo razmeroma redko..

Indeks

  • 1 Citoplazmatsko dedovanje in Mendelova dediščina
    • 1.1 Mendelska dediščina
    • 1.2 Citoplazmatsko ali zunajcelično dedovanje
  • 2 Organele
    • 2.1 Mitohondriji
    • 2.2 Kloroplasti
  • 3 Evolucija
  • 4 Druge oblike ne-Mendelove dediščine
    • 4.1 Pretvorba genov
    • 4.2 Infektivno dedovanje
    • 4.3 Genomski odtis
  • 5 Reference

Citoplazmatsko dedovanje in Mendelova dediščina

Mendelova dediščina

To je najbolj znana oblika med različnimi dednimi procesi. Predlagali so ga Gregor Mendel, menih in znanstvenik, rojen v Heinzendorfu, nekdanjem avstrijskem imperiju, zdaj znanem kot Hynčice (Češka), sredi 19. stoletja (1865-1866) in ponovno odkrit na začetku 20. stoletja..

Njegove hipoteze o dedovanju in njegovih teorijah so bile dokazane in služile kot osnova za mnoge druge teorije. Njihova odkritja so osnova za zdaj znano kot klasična genetika.

Mendelova dediščina kaže, da vsak od staršev ali staršev zagotavlja enega od dveh možnih alelov za izražanje lastnosti; ti aleli se nahajajo v jedru reproduktivnih celic (genetski material), kar kaže, da je mendelska dediščina dvorodelna.

Kadar je genetska sestava obeh staršev (genotip) znana, Mendelovi zakoni služijo za napovedovanje (ne vedno velja) deleža in porazdelitve opaznih lastnosti (fenotipov). Mendelska dediščina velja za večino organizmov, ki se spolno razmnožujejo.

Citoplazmatsko ali zunajcelično dedovanje

To vrsto dedovanja so leta 1906 odkrili botanik Carl Correns. Šteje se, da ni-Mendelski, ker prenos genov ne vključuje jedra, ki je organe, ki so v klasični genetiki obravnavani kot odgovorni za vsebino genetskega materiala, ki je deden.

V tem primeru se dednost pojavi zaradi določenih organelov, kot so mitohondrije in kloroplasti, ki vsebujejo svoj genski material in ki se lahko razmnožujejo v celici..

V primeru mitohondrijev, ki so lahko prisotne v številu blizu 10 tisoč na ženske celice ali ovule (z večkratnimi kopijami njihovega genoma), se lahko razmnožujejo neodvisno od delitve celic..

Ta vrsta replikacije omogoča mitohondrijem, da imajo višje stopnje mutacij kot jedrna DNA, ki se razvijajo hitreje kot to.

Med reproduktivnim procesom, zlasti pri gnojenju, so mitohondrije, prisotne v moških reproduktivnih celicah, izključene iz zigota (imajo le nekaj sto), medtem ko so jajca ohranjena..

Tako je mitohondrijski genetski material podedoval le po materinski poti (citoplazmatsko dedovanje). S tem se razume, da je zunajcelično ali citoplazemsko dedovanje enostransko.

Zaradi tega dobimo fenotipski izraz, ki ga je težko razložiti z mendelskega vidika, mutacije, ki nimajo fenotipske ekspresije, kot tudi različne patologije.

Organele

Mitohondriji

Mitohondriji so najbolj očitne in izjemne organele celične citoplazme evkariontskih celic. Imajo funkcijo proizvajanja energije za celico. Zanimiva značilnost teh organelov je že omenjena njihova maternina. Druga posebnost pa je, da predstavljajo svojo lastno DNK.

Kloroplasti

Kloroplasti so značilne organele evkariontskih celic in organizmov, ki vsebujejo klorofil. Njegova glavna naloga je fotosinteza, da proizvaja sladkorje.

Ker imajo mitohondriji svojo lastno DNK in se lahko množijo v celici brez pomoči celične delitve. Prav tako je njegovo dedovanje prek matere, to je med razmnoževanjem, samo ovocell prispeva kloroplaste \ t.

Evolucija

Teorija, ki jo je leta 1967 predlagal ameriški biolog Lynn Margulis o endosimbiozi, opozarja na izvor in evolucijo evkariontskih celic, na dolgoročno endosimbiotično razmerje med prokariontskimi organizmi in predniki eukariotov.

Po Margulisu so organeli, kot so kloroplasti in mitohondriji, prokariontski izvor (cianobakterije in proteobakterije). Drugi organizmi, ki so vključeni, fagocitirani ali zajeti kloroplasti in mitohondriji.

Po njihovem vključevanju, se evkariotski prekurzorji niso prebavili ali obdelali teh prokariotov (kloroplasti in mitohondrije), ki so ostali v gostiteljski celici in po milijonih letih evolucije postali organeli evkariontske celice..

Med dejstvi, ki teži k tej teoriji, so posebnosti, ki so že bile omenjene, da imajo te organele lastno DNK in da se lahko neodvisno replicirajo znotraj celice in brez pomoči tega.

Treba je omeniti, da raziskovalci trdijo, da so endosimbioza, prisotnost DNK v teh organizmih, visoka stopnja razmnoževanja in mutacije kloroplastov in mitohondrijev, pa tudi citoplazemsko dedovanje, predhodniki in odgovorni za velik preskok v kompleksnosti. in evolucijo življenja.

Druge oblike ne-Mendelove dediščine

Konverzija genov

Običajno je opaziti med križanjem gliv. To se zgodi, ko zaporedje genov nadomesti drugo homologno sekvenco. Med meiotično delitvijo, ko je homologna rekombinacija heterozigotnih lokacij, obstaja neskladje med bazami.

Ko poskušate popraviti to neskladje, celica povzroči, da en alel nadomesti drugega, kar povzroči ne-Mendelovo dedovanje, imenovano pretvorba gena.

Infektivno dedovanje

Pri tej vrsti dedovanja sodelujejo virusi. Ti infekcijski povzročitelji okužijo gostiteljsko celico in ostanejo v citoplazmi z vstavitvijo njihovega genoma v genom gostitelja..

Genomski odtis

Ta vrsta ne-Mendelovega dedovanja se pojavi, kadar vključuje metilacijo, alkinske spojine, ki izhajajo iz metana, in histoni v molekulo DNA, vse to brez kakršnekoli spremembe genetskega zaporedja..

Ta vključitev bo ostala v moških in ženskih reproduktivnih celicah matičnih celic in se bo ohranila prek delitve mitotičnih celic v telesnih celicah potomcev organizmov..

Drugi ne-mendelski dedni procesi so mozaicizem in trinukleotidna ponavljajoča se motnja.

Reference

  1. Ekstranuklearno dedovanje - ne-mendelska dediščina organskih genov. Vzpostavljeno iz medicine.jrank.org.
  2. Ne-Mendelska dediščina. Wikipedija. Vzpostavljeno iz en.wikipedia.org.
  3. Mitohondrijsko dedovanje. Encyclopedia.com. Pridobljeno iz encyclopedia.com.
  4. G.H. Beale (1966). Vloga citoplazme pri dednosti. Zbornik Kraljeve družbe B.
  5. Ekstranuklearno dedovanje. Wikipedija. Vzpostavljeno iz en.wikipedia.org.
  6. Konverzija genov Vzpostavljeno iz en.wikipedia.org.
  7. Genomsko vtiskanje. Vzpostavljeno iz en.wikipedia.org.