Co je cytoplazmatická dědičnost?



cytoplazmatická dědičnost je to přenos genů přítomných v buněčné cytoplazmě, které nejsou spojeny s chromozomy jádra. Tento typ dědictví je také nazýván extranuclear dědictvím a je díl různých dědičných vzorů známých jako non-Mendelian \ t.

Na počátku 20. století (1908) ho objevil německý botanik a genetik Carl Erich Correns. Zatímco Correns pracoval s rostlinou známou jako Maravilla del Perú nebo Clavellina (Mirabilis jalapa), poznamenalo, že dědičnost zbarvení listů této rostliny se zdá být nezávislá na otcovském fenotypu..

Dědictví tohoto charakteru, které neodpovídalo zákonům Mendelovy genetiky, se zdálo záviset výhradně na genotypu matky; v důsledku toho, on navrhl hypotézu, že tyto rysy přišly z organelles nebo agentů přítomných v cytoplazmě ovule \ t.

Po více než 100 letech tohoto objevu a navzdory vývoji molekulární genetiky jsou znalosti o tom, jak a proč jsou mechanismy extracelulárního dědictví zčásti nejisté a studie, které je objasňují relativně málo.

Index

  • 1 Cytoplazmatická dědičnost vs. Mendelova dědičnost
    • 1.1 Mendelovo dědictví
    • 1.2 Cytoplazmatická nebo extracelulární dědičnost
  • 2 Organely
    • 2.1 Mitochondrie
    • 2.2 Chloroplasty
  • 3 Evoluce
  • 4 Jiné formy neendelovského dědictví
    • 4.1 Konverze genů
    • 4.2 Infekční dědictví
    • 4.3 Genomický otisk
  • 5 Odkazy

Cytoplazmatická dědičnost vs. Mendelova dědičnost

Mendelovo dědictví

Toto je nejznámější forma mezi různými dědičnými procesy. Navrhl ji Gregor Mendel, mnich a vědec narozený v Heinzendorfu, bývalé rakouské říši, nyní známý jako Hynčice (Česká republika), v polovině devatenáctého století (1865-1866) a znovuobjevený na počátku 20. století.

Jeho hypotézy o dědictví a jeho teoriích byly prokázány a sloužily jako základ pro mnoho dalších teorií. Jejich objevy jsou základem toho, co je nyní známé jako klasická genetika.

Mendelovo dědictví označuje, že každý rodič nebo rodič poskytuje jednu ze dvou možných alel pro znak, který má být vyjádřen; tyto alely se nacházejí v jádru reprodukčních buněk (genetický materiál), což naznačuje, že Mendelovo dědictví je dvouřadé.

Když je známo genetické složení obou rodičů (genotyp), Mendelovy zákony slouží k predikci (ne vždy platí) poměru a distribuci pozorovatelných znaků (fenotypů). Mendelovo dědictví platí pro většinu organismů, které se pohlavně rozmnožují.

Cytoplazmatická nebo extracelulární dědičnost

Tento typ dědictví byl objeven v roce 1906 botanik Carl Correns. To je považováno za non-Mendelian protože přenos genů nezahrnuje jádro, který je organelle zvažovaný v klasické genetice jak zodpovědný za obsah všech genetického materiálu dědičný..

V tomto případě, dědičnost nastane kvůli jistým organelles, takový jako mitochondria a chloroplasts, který obsahovat jejich vlastní genetický materiál a který může reprodukovat uvnitř buňky..

V případě mitochondrií, které mohou být přítomny v číslech blízkých 10 000 na ženské buňky nebo vaječníky (s více kopiemi jejich genomu), se mohou replikovat nezávisle na buněčném dělení..

Tento typ replikace umožňuje mitochondriím vyšší rychlost mutace než jaderná DNA, která se rychleji vyvíjí.

Během reprodukčního procesu, konkrétně v oplodnění, jsou mitochondrie přítomné v mužských reprodukčních buňkách vyloučeny z zygoty (mají pouze několik set z nich), zatímco u vajíček jsou zachovány.

Tímto způsobem se mitochondriální genetický materiál dědí pouze mateřskou cestou (cytoplazmatická dědičnost). Tímto se rozumí, že extracelulární nebo cytoplazmatická dědičnost je jedinečná.

V důsledku toho získáme fenotypovou expresi, kterou je obtížné vysvětlit z Mendelova pohledu, mutace, které nemají fenotypovou expresi, stejně jako různé patologie.

Organelles

Mitochondrie

Mitochondrie jsou nejvýraznější a pozoruhodné organely buněčné cytoplazmy eukaryotických buněk. Mají funkci produkce energie pro buňku. Zajímavým rysem těchto organel je již zmíněný mateřský původ. Zatímco další zvláštností je, že prezentují svou vlastní DNA.

Chloroplasty

Chloroplasty jsou charakteristické organely eukaryotických buněk a organismů, které obsahují chlorofyl. Jeho hlavní funkcí je provádět fotosyntézu, produkovat cukry.

Jak mitochondrie mají svou vlastní DNA a mohou se množit v buňce bez pomoci buněčného dělení. Podobně, jeho dědictví je cestou matky, to znamená, že během reprodukce přispívá chloroplastům pouze ovocell.

Evoluce

Teorie navrhovaná v roce 1967 americkým biologem Lynn Margulisem o endosymbióze poukazuje na vznik a vývoj eukaryotických buněk, od dlouhodobého endosymbiotického vztahu mezi prokaryotickými organismy a rodovými eukaryoty..

Podle Margulis, organelles takový jako chloroplasts a mitochondria být prokaryotic původu (cyanobacteria a proteobacteria příslušně). Zahrnuty jsou i jiné organismy, fagocytované nebo obsažené chloroplasty a mitochondrie.

Po začlenění těchto eukaryotických prekurzorů tyto prokaryoty (chloroplasty a mitochondrie), které zůstaly v hostitelské buňce, nestrávily ani nezpracovaly a po miliónech let vývoje se staly organely eukaryotické buňky..

Mezi fakta, která dávají váhu této teorii, jsou zvláštnosti již zmíněné, že tyto organely mají svou vlastní DNA a že se mohou replikovat nezávisle v buňce a bez pomoci tohoto.

Stojí za zmínku, že vědci tvrdí, že endosymbióza, přítomnost DNA v těchto organismech, vysoká míra replikace a mutace chloroplastů a mitochondrií, stejně jako cytoplazmatická dědičnost, jsou prekurzory a jsou zodpovědné za velký skok ve složitosti a evoluce života.

Jiné formy non-Mendelian dědictví

Konverze genů

Při křížení mezi houbami je běžné pozorovat. To nastane, když genová sekvence nahradí jinou homologní sekvenci. Během meiotického dělení, kdy dochází k homologní rekombinaci heterozygotních míst, dochází k nesouladu mezi bázemi..

Při pokusu o korekci tohoto nesouladu způsobí buňka jednu alelu, která nahradí druhou, což způsobí neendelovskou dědičnost nazvanou konverze genů..

Infekční dědictví

V tomto typu dědictví se podílejí viry. Tyto infekční agens infikují hostitelskou buňku a zůstávají v cytoplazmě vložením svého genomu do genomu hostitele..

Genomický otisk

Tento typ non-Mendelian dědičnosti nastane, když to zahrnuje, methylation, alkyne sloučeniny odvozené od methane, a histones, k molekule DNA, toto všechno bez nějakého druhu modifikace v genetické sekvenci..

Tato inkorporace zůstane v mužských a ženských reprodukčních buňkách progenitorů a bude udržována prostřednictvím dělení mitotických buněk v tělních buňkách potomků..

Další nemendelovské procesy dědičnosti jsou mozaika a opakovaná porucha trinukleotidu.

Odkazy

  1. Extranuclear Inheritance - Non-mendelian dědictví organelle genů. Zdroj: medicine.jrank.org.
  2. Nemendelovské dědictví. Wikipedia. Zdroj: en.wikipedia.org.
  3. Mitochondriální dědičnost. Encyklopedie.cz. Obnoveno z encyclopedia.com.
  4. G.H. Beale (1966). Úloha cytoplazmy v dědičnosti. Sborník Královské společnosti B.
  5. Extranukleární dědictví. Wikipedia. Zdroj: en.wikipedia.org.
  6. Konverze genů Zdroj: en.wikipedia.org.
  7. Genomický otisk. Zdroj: en.wikipedia.org.