Mis on tsütoplasmaatiline pärand?



The tsütoplasmaatiline pärand see on rakulises tsütoplasmas esinevate geenide ülekanne, mis ei ole seotud tuuma kromosoomidega. Seda tüüpi pärandit nimetatakse ka ekstranukleaarseks pärandiks ja see on osa erinevatest pärilikest mustritest, mida nimetatakse mitte-Mendeli.

Selle avastas Saksa botaanik ja geneetik Carl Erich Correns 20. sajandi alguses (1908). Correns töötas koos Maravilla del Perú või Clavellina (Mirabilis jalapa) märkis, et selle taime lehtede värvuse pärand tundus iseseisvalt fenotüübist sõltumatut..

Selle iseloomu pärand, mis ei vastanud Mendeli geneetika seadustele, tundus sõltuvat üksnes ema genotüübist; selle tulemusena tegi ta ettepaneku hüpoteesiks, et need tunnused pärinevad munarakkude tsütoplasmas esinevatest organellidest või agensitest..

Pärast enam kui 100 aastat sellest avastamisest ja hoolimata molekulaarse geneetika arengust on teadmised ekstratsellulaarsete pärilikkusmehhanismide kohta ja miks on osaliselt ebakindlad ja uuringud nende selgitamiseks suhteliselt vähe.

Indeks

  • 1 Tsütoplasmaatiline pärand vs Mendeli pärand
    • 1.1 Mendeli pärand
    • 1.2 Tsütoplasmaatiline või ekstratsellulaarne pärand
  • 2 Organellid
    • 2.1 Mitokondrid
    • 2.2 Kloroplastid
  • 3 Evolutsioon
  • 4 Mendeli mitte-pärandi muud vormid
    • 4.1 Geeni teisendamine
    • 4.2 Nakkuslik pärimine
    • 4.3 Genoomne jäljend
  • 5 Viited

Tsütoplasmaatiline pärand vs Mendeli pärand

Mendeli pärand

See on erinevate pärilike protsesside seas kõige tuntum vorm. 19. sajandi keskpaigas (1865–1866) pakkus ta endise Austria impeeriumi Heinzendorfis sündinud munk ja Gregor Mendel, kes on sündinud üheksateistkümnenda sajandi keskel (1865–1866) ja mida avastati 20. sajandi alguses.

Tema hüpoteesid pärimisest ja tema teooriatest tõestati ja olid paljude teiste teooriate aluseks. Nende avastused on aluseks klassikalisele geneetikale.

Mendeli pärand näitab, et iga vanem või lapsevanem annab ühe kahest võimalikust alleelist, mida on vaja väljendada; neid alleele leidub paljunemisrakkude tuum (geneetiline materjal), mis näitab, et Mendeli pärand on kahe vanemaga.

Kui teada on mõlema vanema geneetiline koostis (genotüüp), on Mendeli seadused ennustavad (mitte alati kohaldatavad) jälgitavate tunnuste (fenotüüpide) osakaalu ja jaotust. Mendeli pärand kehtib enamiku seksuaalselt paljunevate organismide suhtes.

Tsütoplasmaatiline või rakuväline pärimine

Seda tüüpi pärandit avastas botaanik Carl Correns 1906. aastal. Seda peetakse mitte-Mendelianiks, sest geenide ülekandmine ei hõlma tuuma, mis on klassikalises geneetikas käsitletav organell, mis vastutab kogu päriliku geneetilise materjali sisaldamise eest..

Sel juhul esineb pärilikkus teatud organellide, näiteks mitokondrite ja kloroplastide tõttu, mis sisaldavad omaenda geneetilist materjali ja võivad paljuneda rakus..

Mitokondrite puhul, mis võivad esineda ligi 10 000 naissoost rakkude või ovulite kohta (nende paljude koopiatega), võivad nad paljuneda sõltumatult rakkude jagunemisest.

Seda tüüpi replikatsioon võimaldab mitokondritel olla kõrgem mutatsioonikiirus kui tuuma DNA, mis areneb sellest kiiremini.

Paljunemisprotsessi ajal, eriti viljastamisel, on isasloomade rakkudes esinevad mitokondrid zigootist välja jäetud (neil on vaid mõni sada neist), samal ajal kui munarakkude omadused on säilinud.

Sel moel pärineb mitokondriaalne geneetiline materjal ainult ema kaudu (tsütoplasmaatiline pärand). Sellest on arusaadav, et ekstratsellulaarne või tsütoplasmaatiline pärand on ebatavaline.

Selle tulemusena saame Mendeli vaatepunktist raske fenotüüpse ekspressiooni, fenotüüpse ekspressiooniga mutatsioonide ja erinevate patoloogiate..

Organellid

Mitokondrid

Mitokondrid on eukarüootsete rakkude rakulise tsütoplasma kõige ilmsemad ja tähelepanuväärsed organellid. Neil on funktsioon raku energia tootmiseks. Nende organellide huvitav omadus on juba mainitud nende emade päritolust. Kuigi teine ​​omapärane tunnus on see, et nad esitavad oma DNA.

Kloroplastid

Kloroplastid on eukarüootsete rakkude ja klorofülli sisaldavate organismide iseloomulikud organellid. Selle peamine ülesanne on fotosünteesi läbiviimine suhkrute tootmiseks.

Kuna mitokondritel on oma DNA ja nad võivad rakkude jagunemise abil rakus paljuneda. Samuti on selle pärimine ema teel, see tähendab, et reprodutseerimise ajal annab kloroplastidele ainult ovokell..

Evolutsioon

Ameerika bioloog Lynn Margulis 1967. aastal endosümbioosist välja pakutud teooria osutab eukarüootsete rakkude päritolule ja arengule, alates pikaajalisest endosümbiotilisest seosest prokarüootsete organismide ja esivanemate eukarüootide vahel.

Margulis sõnul on sellised organellid nagu kloroplastid ja mitokondrid prokarüootsest päritolust (tsüanobakterid ja proteobakterid). Muud organismid, fagotsütoositud või hõlmatud kloroplastid ja mitokondrid.

Pärast nende lisamist ei eukarüootsed prekursorid neid prokarüoote (kloroplastid ja mitokondrid), mis jäid peremeesrakku, ega töödelda neid miljoneid aastaid pärast eukarüootse raku organelle..

Faktide hulgas, mis annavad sellele teooriale kaalukuse, on juba mainitud iseärasused, et nendel organellidel on oma DNA, ja et nad suudavad rakus iseseisvalt paljuneda ja ilma selle abita..

Väärib märkimist, et uurijad väidavad, et endosümbioos, DNA olemasolu nendes organismides, kloroplastide ja mitokondrite kõrge replikatsiooni- ja mutatsioonikiirus, samuti tsütoplasmaatiline pärand on vastukaaluks ja vastutavad suure hüppe eest keerukuses ja elu areng.

Muud mitte-Mendeli pärandi vormid

Geeni teisendamine

Seenedevahelise risti ajal on tavaline täheldada. See toimub siis, kui geenijärjestus asendab teist homoloogset järjestust. Meiootilise jagunemise ajal, kui heterosügootsete kohtade homoloogne rekombinatsioon on olemas, on aluste vahel mittevastavus..

Selle mittevastavuse korrigeerimisel põhjustab rakk ühe alleeli, mis asendab teise, põhjustades mitte-Mendeli pärandi, mida nimetatakse geeni konversiooniks.

Nakkuslik pärimine

Sellise pärandi puhul osalevad viirused. Need nakkusetekitajad nakatavad peremeesrakku ja jäävad tsütoplasmasse, sisestades oma genoomi peremehe genoomi..

Genoomne jäljend

Seda tüüpi mitte-Mendeli pärand toimub siis, kui see hõlmab metüleerimisega metaanist pärinevaid alküüniühendeid ja histoneid DNA molekulile, seda kõik ilma geneetilise järjestuse muutmata..

See inkorporeerimine säilib eellasrakkude isas- ja emasloomade paljunemisrakkudes ning seda hoitakse mitootiliste rakkude jagunemise kaudu järglaste organismide keharakkudes..

Muud mitte-Mendeli pärimisprotsessid on mosaiikism ja trinukleotiidide kordushäire.

Viited

  1. Ekstrranukleaalne pärand - Orgaaniliste geenide mitte-mendeli pärand. Välja otsitud meditsiinist.jrank.org.
  2. Mendeli pärand. Wikipedia. Välja otsitud aadressilt en.wikipedia.org.
  3. Mitokondriaalne pärand. Encyclopedia.com. Taastati saidilt encyclopedia.com.
  4. G.H. Beale (1966). Tsütoplasma roll pärilikkuses. Royal Society'i menetlus B.
  5. Extranuclear pärand. Wikipedia. Välja otsitud aadressilt en.wikipedia.org.
  6. Geeni teisendamine Välja otsitud aadressilt en.wikipedia.org.
  7. Genoomne trükkimine. Välja otsitud aadressilt en.wikipedia.org.