КАКВО Е НАСЛЕДЯВАНЕ НА ЦИТОПЛАЗМАТА? - БИОЛОГИЯ - 2025

В цитоплазмен наследството е прехвърляне на гени в цитоплазмата на клетката, които не са свързани с хромозомите на сърцевината. Този тип наследяване се нарича още чуждо наследство и е част от различните наследствени модели, известни като не-Менделийско.

Открит е от немския ботаник и генетик Карл Ерих Корренс в началото на 20 век (1908 г.). Докато Correns работеше с растението, известно като Maravilla del Perú или Clavellina (Mirabilis jalapa), той наблюдава, че наследяването на оцветяването на листата на това растение изглежда не зависи от бащиния фенотип.

Менделийски и не-Менделски модели на наследяване. Взето и редактирано от: Ghadisu.

Наследяването на тази черта, която не отговаряше на законите на Менделската генетика, изглежда зависеше изключително от генотипа на майката; В резултат той предложи хипотезата, че тези черти идват от органели или агенти, присъстващи в цитоплазмата на овула.

След повече от 100 години от това откритие и въпреки развитието на молекулярната генетика, знанията за това как и защо за механизмите на извънклетъчното наследяване са отчасти несигурни и проучванията за изясняването им са сравнително оскъдни.

Цитоплазмено наследяване срещу Менделско наследяване

Менделско наследство

Това е най-известната форма сред различните наследствени процеси. Той е предложен от Грегор Мендел, монах и учен, роден в Хайнцендорф, бившата австрийска империя, понастоящем известна като Хинчице (Чехия), в средата на 19 век (1865-1866) и преоткрит в началото на 20 век.

Хипотезите му за наследствеността и неговите теории бяха тествани и послужиха за основа на много други теории. Откритията му са в основата на това, което днес е известно като класическа генетика.

Менделското наследяване показва, че всеки родител предоставя един от два възможни алела за изразяване на черта; Тези алели се намират в ядрото на репродуктивните клетки (генетичен материал), което показва, че Менделовото наследяване е бипаретално.

Когато генетичният състав на двамата родители (генотип) е известен, Менделските закони се използват за прогнозиране (не винаги се прилага) съотношението и разпределението на наблюдаваните черти (фенотипи). Менделското наследяване се прилага за повечето организми, които се възпроизвеждат по полов път.

Цитоплазмено или извънклетъчно наследяване

Този тип наследяване е открит през 1906 г. от ботаника Карл Корънс. Смята се за не-Менделийско, тъй като предаването на гени не включва ядрото, което е органелата, считана в класическата генетика, за отговорна за съдържането на всички наследствени генетични материали.

В този случай наследяването възниква поради определени органели, като митохондрии и хлоропласти, които съдържат собствен генетичен материал и които могат да се размножават в клетката.

В случая на митохондриите, които могат да присъстват в числа, близки до 10 000 на женски клетки или овули (с множество копия на техния геном), те могат да се репликират независимо от клетъчното делене.

Този тип репликация позволява на митохондриите да имат по-висока степен на мутация от ядрената ДНК, развивайки се по-бързо от ядрената ДНК.

По време на репродуктивния процес, по-специално при оплождането, митохондриите, присъстващи в мъжките репродуктивни клетки, са изключени от зиготата (те имат само няколко стотин от тях), докато тези на овула се поддържат.

По този начин митохондриалният генетичен материал се наследява само чрез майката (цитоплазмено наследяване). По този начин се разбира, че извънклетъчното или цитоплазменото наследяване е едностранно.

В резултат на това се получава фенотипна експресия, трудно обяснима от Менделска гледна точка, мутации, които нямат фенотипна експресия, както и различни патологии.

органели

Митохондриите

Митохондриите са най-очевидните и забележими органели в клетъчната цитоплазма на еукариотните клетки. Те имат функцията да произвеждат енергия за клетката. Интересна характеристика на тези органели е споменатата вече за техния майчин произход. Докато друга особена характеристика е, че те представят собствена ДНК.

Части от митохондрион. Взето и редактирано от Келвинсон; модифициран от Sowlos.

хлоропласти

Хлоропластов. От Gmsotavio, от Wikimedia Commons

Хлоропластите са характерни органели на еукариотни клетки и организми, които съдържат хлорофил. Основната му функция е да извършва фотосинтеза, да произвежда захари.

Подобно на митохондриите, те имат собствена ДНК и могат да се размножават в клетката без помощта на клетъчното делене. По същия начин наследяването му става чрез майката, тоест по време на възпроизвеждането, само яйцеклетката осигурява хлоропластите.

еволюция

Теорията, предложена през 1967 г. от американския биолог Лин Маргулис относно ендосимбиозата, показва произхода и еволюцията на еукариотните клетки, от дългосрочната ендосимбиотична връзка между прокариотични и предшестващи еукариотни организми.

Според Маргулис органелите като хлоропласти и митохондрии имат прокариотен произход (съответно цианобактерии и протеобактерии). Други организми, включени, фагоцитирани или обхванати хлоропласти и митохондрии.

След като ги включат, еукариотните прекурсори не усвояват или обработват тези прокариоти (хлоропласти и митохондрии), които остават в клетката гостоприемник и след милиони години еволюция се превръщат в органелите на еукариотичната клетка.

Сред фактите, които дават тежест на тази теория, са гореспоменатите особености, че тези органели имат собствена ДНК и че могат да се репликират независимо в клетката и без нейната помощ.

Заслужава да се спомене, че изследователите поддържат, че ендосимбиозата, наличието на ДНК в тези органи, високата скорост на репликация и мутация на хлоропласти и митохондрии, както и цитоплазменото наследяване са предшествениците и са отговорни за големия скок в сложността. и еволюцията на живота.

Други форми на не-Менделско наследяване

Преобразуване на гени

Обичайно е да се наблюдава по време на кръстосването между гъби. Възниква, когато генна последователност замества друга хомоложна последователност. По време на мейотичното деление, когато има хомоложна рекомбинация на хетерозиготни места, възниква несъответствие между основите.

Опитвайки се да коригира това несъответствие, клетката причинява един алел да замени другия, причинявайки немеделско наследяване, наречено конверсия на ген.

Инфекциозно наследство

Вирусите участват в този тип наследяване. Тези инфекциозни агенти заразяват клетката гостоприемник и остават в цитоплазмата, вкарвайки своя геном в гостоприемника.

Геномно отпечатване

Този тип немеделско наследяване възниква, когато алкинови съединения, получени от метан, и хистони, участват в молекулата на ДНК чрез метилиране, всичко това без какъвто и да е вид изменения в генетичната последователност.

Това включване ще остане в мъжките и женските репродуктивни клетки на потомците и ще се поддържа чрез митотични клетъчни деления в телесните клетки на потомствените организми.

Други процеси на наследяване от не-Менделия са мозаицизъм и разстройство на тринуклеотидни повторения.

Препратки

1. Извънядрена наследственост - не-менделово наследяване на органеловите гени. Възстановено от medicine.jrank.org.
2. Немеделско наследство. Wikipedia. Възстановено от en.wikipedia.org.
3. Митохондриалното наследяване. Encyclopedia.com. Възстановено от encyclopedia.com.
4. GH Beale (1966). Ролята на цитоплазмата в наследствеността. Сборник на Кралското дружество Б.
5. Извънядрено наследяване. Wikipedia. Възстановено от en.wikipedia.org.
6. Преобразуване на гени. Възстановено от en.wikipedia.org.
7. Геномно отпечатване. Възстановено от en.wikipedia.org.