Что такое цитоплазматическое наследование?

цитоплазматическое наследование это передача генов, присутствующих в клеточной цитоплазме, которые не связаны с хромосомами ядра. Этот тип наследования также называется внутриъядерным наследованием и является частью различных наследственных паттернов, известных как немендельские..

Он был открыт немецким ботаником и генетиком Карлом Эрихом Корренсом в начале 20-го века (1908). В то время как Корренс работал с заводом, известным как Маравилья дель Перу или Клавеллина (Мирабилис Халапа), заметил, что наследование окраски листьев этого растения, по-видимому, не зависит от отцовского фенотипа.

Наследство этого персонажа, которое не соответствовало законам менделевской генетики, казалось, зависело исключительно от генотипа матери; в результате этого он выдвинул гипотезу, что эти черты происходят от органелл или агентов, присутствующих в цитоплазме яйцеклетки.

После более чем 100 лет этого открытия и, несмотря на развитие молекулярной генетики, знания о том, как и почему механизмы внеклеточного наследования являются частично неопределенными, а исследования для их выяснения относительно скудны..

индекс

• 1 Цитоплазматическое наследование против менделевского наследования
  • 1.1 Менделевское наследство
  • 1.2 Цитоплазматическое или внеклеточное наследование
• 2 Органеллы
  • 2.1 Митохондрия
  • 2.2 Хлоропласты
• 3 Эволюция
• 4 Другие формы немендельского наследства
  • 4.1 Преобразование гена
  • 4.2 Инфекционное наследование
  • 4.3 Геномный отпечаток
• 5 ссылок

Цитоплазматическое наследование против менделевского наследования

Менделевское наследство

Это самая известная форма среди различных наследственных процессов. Он был предложен Грегором Менделем, монахом и ученым, родившимся в Хайнцендорфе, бывшей Австрийской империи, ныне известной как Хынчице (Чешская Республика), в середине XIX века (1865-1866) и вновь открыт в начале 20-го века..

Его гипотезы о наследовании и его теории были доказаны и послужили основой для многих других теорий. Их открытия являются основой того, что сейчас известно как классическая генетика..

Менделевское наследование указывает, что каждый родитель или родитель предоставляет один из двух возможных аллелей для выражения признака; эти аллели обнаружены в ядре репродуктивных клеток (генетический материал), что указывает на то, что наследство Менделяна имеет два родителя.

Когда генетический состав обоих родителей (генотип) известен, менделевские законы служат для прогнозирования (не всегда применяются) пропорции и распределения наблюдаемых признаков (фенотипов). Менделевское наследование относится к большинству организмов, которые размножаются половым путем.

Цитоплазматическое или внеклеточное наследование

Этот тип наследства был открыт в 1906 году ботаником Карлом Корренсом. Он считается не менделевским, потому что передача генов не затрагивает ядро, которое является органеллой, считающейся в классической генетике ответственной за содержание всего генетического материала, наследственного.

В этом случае наследственность возникает благодаря определенным органеллам, таким как митохондрии и хлоропласты, которые содержат свой генетический материал и которые могут размножаться внутри клетки..

В случае митохондрий, которые могут присутствовать в количестве, близком к 10 тысячам на женские клетки или яйцеклетки (с несколькими копиями их генома), они могут реплицироваться независимо от деления клеток.

Этот тип репликации позволяет митохондриям иметь более высокие скорости мутаций, чем ядерная ДНК, развиваясь быстрее, чем эта.

Во время репродуктивного процесса, особенно при оплодотворении, митохондрии, присутствующие в мужских репродуктивных клетках, исключаются из зиготы (их всего несколько сотен), в то время как те из яйцеклетки сохраняются.

Таким образом, митохондриальный генетический материал наследуется только по материнскому пути (цитоплазматическое наследование). Под этим понимается, что внеклеточное или цитоплазматическое наследование является одноподчиненным.

В результате этого мы получаем фенотипическое выражение, которое трудно объяснить с менделевской точки зрения, мутации, которые не имеют фенотипического выражения, а также различные патологии.

органеллы

митохондрии

Митохондрии являются наиболее заметными и замечательными органеллами клеточной цитоплазмы эукариотических клеток. У них есть функция производства энергии для клетки. Интересная характеристика этих органелл уже упоминалась об их материнском происхождении. В то время как другая особенность заключается в том, что они представляют свою собственную ДНК.

хлоропласты

Хлоропласты являются характерными органеллами эукариотических клеток и организмов, содержащих хлорофилл. Его основная функция - выполнять фотосинтез, производить сахара..

Поскольку митохондрии имеют свою собственную ДНК и могут размножаться внутри клетки без помощи клеточного деления. Аналогично, его наследование происходит через материнский путь, то есть во время размножения только овоцелл вносит хлоропласты..

эволюция

Теория, предложенная в 1967 году американским биологом Линн Маргулис об эндосимбиозе, указывает на происхождение и эволюцию эукариотических клеток, исходя из долгосрочных эндосимбиотических отношений между прокариотическими организмами и наследственными эукариотами..

Согласно Margulis, органеллы, такие как хлоропласты и митохондрии, имеют прокариотическое происхождение (цианобактерии и протеобактерии соответственно). Другие организмы, включенные, фагоцитированные или охваченные хлоропластами и митохондриями.

После включения их, эукариотические предшественники не переваривали и не обрабатывали эти прокариоты (хлоропласты и митохондрии), которые оставались в клетке-хозяине, и после миллионов лет эволюции они становились органеллами эукариотической клетки..

Среди фактов, которые придают вес этой теории, есть уже упомянутые особенности, что у этих органелл есть своя собственная ДНК, и что они могут реплицироваться независимо внутри клетки и без помощи этого..

Следует отметить, что исследователи утверждают, что эндосимбиоз, присутствие ДНК в этих организмах, высокая скорость репликации и мутации хлоропластов и митохондрий, а также цитоплазматическое наследование являются предшественниками и ответственны за большой скачок в сложности. и эволюция жизни.

Другие формы немендельского наследства

Генная конверсия

Это обычное явление при скрещивании грибов. Это происходит, когда последовательность гена заменяет другую гомологичную последовательность. Во время мейотического деления, когда происходит гомологичная рекомбинация гетерозиготных сайтов, существует несоответствие между основаниями.

При попытке исправить это несоответствие, клетка заставляет один аллель заменять другой, вызывая не менделевское наследование, называемое преобразованием генов..

Инфекционное наследство

В этом типе наследования участвуют вирусы. Эти инфекционные агенты заражают клетку-хозяина и остаются в цитоплазме, вставляя их геном в геном хозяина.

Геномный отпечаток

Этот тип неменделевского наследования происходит, когда он включает метилирование алкинсодержащих соединений, полученных из метана, и гистонов, в молекулу ДНК, и все это без какой-либо модификации генетической последовательности..

Это включение останется в мужских и женских репродуктивных клетках предшественников и будет поддерживаться путем деления митотических клеток в клетках организма потомственных организмов..

Другими неменделевскими процессами наследования являются мозаицизм и тринуклеотидное повторное расстройство..

ссылки

1. Внеядерное наследование - неменделевское наследование генов органелл. Получено из Medicine.jrank.org.
2. Немендельское наследство. Wikipedia. Получено с en.wikipedia.org.
3. Митохондриальное наследование. Encyclopedia.com. Восстановлено с encyclopedia.com.
4. G.H. Бил (1966). Роль цитоплазмы в наследственности. Труды Королевского общества B.
5. Внеядерное наследование. Wikipedia. Получено с en.wikipedia.org.
6. Генная конверсия Получено с en.wikipedia.org.
7. Геномный импринтинг. Получено с en.wikipedia.org.