KAS YRA CITOPLAZMINIS PAVELDIMUMAS? - BIOLOGIJA - 2025

Citoplazmiškai paveldimo yra genų citoplazmą ląstelė, kurie nėra susiję su šerdį chromosomų perdavimo. Ši paveldėjimo rūšis taip pat vadinama užsienio paveldėjimu ir yra skirtingų paveldimų modelių, žinomų kaip ne Mendelio, dalis.

Ją XX amžiaus pradžioje (1908 m.) Atrado vokiečių botanikas ir genetikas Carlas Erichas Corrensas. Nors Corrensas dirbo su augalu, vadinamu „Maravilla del Perú“ arba „Clavellina“ (Mirabilis jalapa), jis pastebėjo, kad šio augalo lapų spalvos paveldėjimas atrodo nepriklausantis nuo tėvo fenotipo.

Mendelių ir ne mendelių paveldėjimo modeliai. Paimta ir redaguota iš: Ghadisu.

Atrodė, kad šio bruožo paveldėjimas, neatitinkantis Mendelio genetikos įstatymų, priklausė tik nuo motinos genotipo; Dėl to jis pasiūlė hipotezę, kad šie bruožai atsirado iš organelių ar agentų, esančių kiaušialąstės citoplazmoje.

Po daugiau nei 100 metų nuo šio atradimo ir nepaisant molekulinės genetikos raidos, žinios apie tarpląstelinio paveldėjimo mechanizmų veikimo būdus ir priežastis yra iš dalies neaiškios, o tyrimų, kaip juos paaiškinti, yra gana mažai.

Citoplazminis paveldėjimas prieš Mendelio paveldėjimą

Mendelio palikimas

Tai geriausiai žinoma forma tarp skirtingų paveldimų procesų. Jį pasiūlė vienuolis ir mokslininkas Gregoras Mendelis, gimęs Heinzendorfe, buvusioje Austrijos imperijoje, šiuo metu žinomu kaip Hynčice (Čekija), XIX amžiaus viduryje (1865–1866) ir iš naujo atrastas XX amžiaus pradžioje.

Jo hipotezės apie paveldimumą ir jo teorijos buvo išbandytos ir buvo daugelio kitų teorijų pagrindas. Jo atradimai yra to, kas šiandien vadinama klasikine genetika, pagrindas.

Mendelio palikimas rodo, kad kiekvienas iš tėvų pateikia vieną iš dviejų galimų alelių bruožui išreikšti; Šie aleliai randami reprodukcinių ląstelių (genetinės medžiagos) branduolyje, tai rodo, kad Mendelio palikimas yra dvipusis.

Kai žinomas abiejų tėvų (genotipo) genetinis planas, Mendelio įstatymai yra naudojami prognozuoti (ne visada taikoma) stebimų bruožų (fenotipų) proporciją ir pasiskirstymą. Mendelio paveldėjimas galioja daugumai organizmų, kurie dauginasi lytiškai.

Citoplazminis ar tarpląstelinis palikimas

Tokį paveldėjimą 1906 m. Atrado botanikas Carlas Corrensas. Tai laikoma ne Mendelio, nes genų perdavimas neapima branduolio, o tai yra organelle, klasikinėje genetikoje laikoma atsakinga už visos paveldimos genetinės medžiagos laikymą.

Tokiu atveju paveldimumas atsiranda dėl tam tikrų organelių, pavyzdžiui, mitochondrijų ir chloroplastų, turinčių savo genetinę medžiagą ir galinčių daugintis ląstelėje.

Mitochondrijų, kurių gali būti beveik 10 000 vienoje moteriškoje ląstelėje ar kiaušialąstelėje (turinčių kelias jų genomo kopijas), jos gali daugintis nepriklausomai nuo ląstelių dalijimosi.

Šis replikacijos tipas leidžia mitochondrijoms turėti didesnį mutacijos greitį nei branduolinė DNR, evoliucionuoja greičiau nei branduolinė DNR.

Reprodukcinio proceso metu, ypač tręšiant, mitochondrijos, esančios vyriškose reprodukcinėse ląstelėse, yra išbraukiamos iš zigotos (jų yra tik keli šimtai iš jų), o kiaušialąstės išlaikomos.

Tokiu būdu mitochondrijų genetinė medžiaga yra paveldima tik per motiną (citoplazminis paveldėjimas). Pagal tai suprantama, kad tarpląstelinis ar citoplazminis paveldimumas nėra vienkartinis.

Dėl to gaunama fenotipinė išraiška, kurią Mendelio požiūriu sunku paaiškinti, mutacijos, kurios neturi fenotipinės išraiškos, taip pat skirtingos patologijos.

Organelės

Mitochondrijos

Mitochondrijos yra akivaizdžiausios ir pastebimiausios eukariotų ląstelių citoplazmoje esančios organelės. Jie atlieka energijos gamybą ląstelei. Įdomi šių organelių savybė yra jau minėta jų motininė kilmė. Kita ypatybė yra tai, kad jie pateikia savo DNR.

Mitochondrijos dalys. Paimta ir redaguota iš Kelvinsong; modifikuotas Sowlos.

Chloroplastai

Chloroplastas. Autorius: Gmsotavio, iš „Wikimedia Commons“

Chloroplastai yra būdingi eukariotų ląstelių organai ir organizmai, kuriuose yra chlorofilo. Pagrindinė jo funkcija yra vykdyti fotosintezę, gaminti cukrų.

Kaip ir mitochondrijos, jie turi savo DNR ir gali daugintis ląstelėje be ląstelių dalijimosi pagalbos. Panašiai, jos paveldima per motiną, tai yra, reprodukcijos metu chloroplastus teikia tik oocelas.

Evoliucija

1967 m. Amerikiečių biologo Lino Margulio pasiūlyta teorija apie endosimbiozę rodo eukariotinių ląstelių kilmę ir evoliuciją iš ilgalaikio prokariotinių ir protėvių eukariotinių organizmų endosimbiotinių ryšių.

Anot Margulio, organelės, tokios kaip chloroplastai ir mitochondrijos, yra prokariotinės kilmės (atitinkamai cianobakterijos ir proteobakterijos). Kiti organizmai, įterpti, fagocitizuojami arba apimti chloroplastų ir mitochondrijų.

Po jų įtraukimo eukariotų pirmtakai nesuvirškino ir neapdorojo šių prokariotų (chloroplastų ir mitochondrijų), kurie liko šeimininko ląstelėje ir po milijonų evoliucijos metų tapo eukariotų ląstelės organelėmis.

Tarp šios teorijos svarbą turinčių faktų yra minėti ypatumai, kad šie organeliai turi savo DNR ir kad jie gali savarankiškai daugintis ląstelėje ir be jos pagalbos.

Verta paminėti, kad tyrėjai teigia, kad endosimbiozė, DNR buvimas šiuose organuose, didelis chloroplastų ir mitochondrijų replikacijos ir mutacijos greitis, taip pat citoplazminis paveldimumas yra pirmtakai ir atsakingi už didelį sudėtingumo šuolį. ir gyvenimo evoliucija.

Kitos nemendelinio paveldėjimo formos

Genų konversija

Įprasta stebėti pervažiuojant tarp grybų. Tai įvyksta, kai genų seka pakeičia kitą homologinę seką. Meiotinio padalijimo metu, kai vyksta homologinė heterozigotinių vietų rekombinacija, tarp bazių atsiranda neatitikimas.

Bandant ištaisyti šį neatitikimą, ląstelė sukelia vieną alelį, kuris pakeičia kitą, sukeldamas ne Mendelio paveldėjimą, vadinamą genų konversija.

Infekcinis palikimas

Virusai dalyvauja tokio tipo paveldėjime. Šie infekcijos sukėlėjai užkrečia šeimininko ląstelę ir lieka citoplazmoje, įterpdami savo genomą į šeimininko genomą.

Genomo įspaudimas

Šis nemendelinis paveldėjimas įvyksta tada, kai metilinimo būdu iš DNR molekulės dalyvauja alkino junginiai, gauti iš metano, ir histonai. Visa tai nekeičiant genetinės sekos.

Šis įsitvirtinimas išliks palikuonių reprodukcinėse ląstelėse vyrams ir moterims ir bus palaikomas per mitozinį ląstelių pasiskirstymą palikuonių organizmų kūno ląstelėse.

Kiti ne Mendelio paveldėjimo procesai yra mozaika ir trinukleotidų pasikartojimo sutrikimas.

Nuorodos

1. Nepaprastasis branduolio paveldimumas - nemendelinis organelių genų paveldimumas. Atkurta iš medicine.jrank.org.
2. Ne Mendelio palikimas. Vikipedija. Atkurta iš en.wikipedia.org.
3. Mitochondrijų paveldėjimas. Enciklopedija.com. Atkurta iš enciklopedijos.com.
4. „GH Beale“ (1966). Citoplazmos vaidmuo paveldimumui. Karališkosios draugijos leidiniai B.
5. Nepaprastasis branduolinis palikimas. Vikipedija. Atkurta iš en.wikipedia.org.
6. Genų konversija. Atkurta iš en.wikipedia.org.
7. Genomo įspaudimas. Atkurta iš en.wikipedia.org.