MI A CITOPLAZMATIKUS ÖRÖKLŐDÉS? - BIOLÓGIA - 2026

A citoplazmatikus örökség olyan gének transzferje a citoplazma sejtben, amelyek nem kapcsolódnak a mag kromoszómájához. Ezt az öröklésfajtát idegen öröklésnek is nevezik, és része a különféle öröklési mintáknak, amelyeket nem Mendel-nek hívnak.

Ezt a német botanikus és genetikus, Carl Erich Correns fedezte fel a 20. század elején (1908). Miközben Correns a Maravilla del Perú vagy a Clavellina néven ismert növénynek (Mirabilis jalapa) dolgozott, megfigyelte, hogy a növény levelei elszíneződésének öröklése független az apai fenotípustól.

Mendeliai és nem-mendeli öröklési minták. Felvett és szerkesztette: Ghadisu.

Ennek a tulajdonságnak az öröklése, amely nem felel meg a mendeliai genetika törvényeinek, úgy tűnik, kizárólag az anya genotípusától függ; Ennek eredményeként azt a hipotézist javasolta, miszerint ezek a tulajdonságok az ovulum citoplazmájában lévő organellákból vagy ágensekből származnak.

A felfedezés több mint 100 éve után, és a molekuláris genetika fejlődésének ellenére, az extracelluláris öröklődés mechanizmusának miként és miért való ismerete részben bizonytalan, és ezeket tisztázó vizsgálatok viszonylag ritkák.

Citoplazmatikus öröklés vs Mendelian öröklés

Mendeliai öröklés

Ez a legismertebb forma a különböző örökletes folyamatok között. Gregor Mendel, a szerzetesek és tudósok Heinzendorfban, az egykori osztrák birodalomban született, jelenleg Hynčice néven (Cseh Köztársaság), a 19. század közepén (1865-1866), és a 20. század elején fedezték fel.

Az öröklõdésre vonatkozó hipotéziseit és elméleteit kipróbálták, és sok más elmélet alapjául szolgáltak. Felfedezései képezik annak alapját, amelyet manapság klasszikus genetikának hívnak.

A mendeli öröklés azt jelzi, hogy mindegyik szülő két lehetséges allél egyikét biztosítja egy tulajdonság kifejezésére; Ezeket az alléleket a reproduktív sejtek (genetikai anyag) magjában találják, ami azt jelzi, hogy a Mendelian öröklés biparentális.

Amikor mindkét szülő (genotípus) genetikai felépítése ismert, a mendeliai törvényeket alkalmazzák a megfigyelhető tulajdonságok (fenotípusok) arányának és eloszlásának előrejelzésére (nem mindig alkalmazandók). A mendeli öröklés a legtöbb nemi úton szaporodó organizmusra vonatkozik.

Citoplazmatikus vagy extracelluláris öröklés

Ezt az öröklési módot 1906-ban fedezte fel Carl Correns botanikus. Nem Mendelia-nak tekintik, mivel a gének átvitele nem foglalja magában a magot, amelyet a klasszikus genetikában az az öröklődő genetikai anyag felelősségének tartó szerv szerepel.

Ebben az esetben az öröklődés bizonyos organellák, például mitokondriumok és kloroplasztok miatt fordul elő, amelyek saját genetikai anyagot tartalmaznak és a sejtben szaporodni tudnak.

A mitokondriumok esetében, amelyek női sejteken vagy petesejtekenként közel 10 000 számban lehetnek jelen (genomuk több példányával), a sejtosztódástól függetlenül replikálódhatnak.

Az ilyen típusú replikáció lehetővé teszi, hogy a mitokondriumok magasabb mutációval rendelkezzenek, mint a nukleáris DNS, és gyorsabban fejlődjenek ki, mint a nukleáris DNS.

A szaporodási folyamat során, különösen a megtermékenyítés során a hím szaporodási sejtekben található mitokondriumokat kizárják a zigótából (ezeknek csak néhány száz), míg a petesejtek megmaradnak.

Ily módon a mitokondriális genetikai anyag csak az anya révén örökölhető (citoplazmatikus öröklés). Ezzel érthető, hogy az extracelluláris vagy citoplazmatikus öröklés nem egyéni.

Ennek eredményeként a mendeliai szempontból nehezen megmagyarázható fenotípusos expresszió alakul ki, olyan mutációk, amelyekben nincs fenotípusos expresszió, valamint különféle patológiák.

Sejtszervecskék

A mitokondriumok

Az eukarióta sejtek celluláris citoplazmájában a mitokondriumok a legszembetűnőbb és legfigyelemreméltóbb organellák. Funkciójuk az, hogy energiát termel a sejt számára. Ezen organellek érdekes tulajdonsága az anyai eredetükről már említettük. Míg egy másik sajátos jellemző, hogy bemutatják saját DNS-ét.

A mitokondrium részei. Kelvinsong felvétele és szerkesztése; módosította Sowlos.

kloroplasztokat

Kloroplasztisz. Gmsotavio, a Wikimedia Commonsból

A kloroplasztok az eukarióta sejtek és a klorofilltartalmú organizmusok jellegzetes organellái. Fő feladata a fotoszintézis végrehajtása, a cukrok előállítása.

A mitokondriumokhoz hasonlóan nekik is van saját DNS-jük, és szaporodásuk nélkül képesek szaporodni a sejtben. Hasonlóképpen, öröklődése az anyán keresztül történik, vagyis a szaporodás során csak az oocell biztosítja a kloroplasztokat.

Evolúció

Az amerikai biológus, Lynn Margulis által 1967-ben az endosymbiosisról javasolt elmélet az eukarióta sejtek eredetét és fejlődését jelzi a prokarióta és az ősi eukarióta organizmusok közötti hosszú távú endoszimbiotikus kapcsolat alapján.

Margulis szerint az organellák, például a kloroplasztok és a mitokondriumok prokarióta eredetűek (cianobaktériumok és proteobaktériumok). Egyéb szervezetek, amelyek beépültek, fagocitózissal vagy elnyeltek kloroplasztokkal és mitokondriumokkal.

Beépítésük után az eukarióta prekurzorok nem emésztették meg és nem dolgozták fel ezeket a prokariótokat (kloroplasztok és mitokondriumok), amelyek a gazdasejtben maradtak, és millió évnyi evolúció után az eukarióta sejt organelláivá váltak.

Az ezen elmélet súlyát bemutató tények között szerepelnek a fent említett sajátosságok, hogy ezeknek az organelláknak megvan a saját DNS-e, és hogy képesek önállóan replikálódni a sejtben és annak segítsége nélkül.

Érdemes megemlíteni, hogy a kutatók fenntartják, hogy az endoszimbiózis, a DNS jelenléte ezekben a szervekben, a kloroplasztok és mitokondriumok magas replikációs és mutációs aránya, valamint a citoplazmatikus örökség előfutárai és felelősek a komplexitás nagy ugrásáért. és az élet evolúciója.

A nem mendeli öröklés egyéb formái

Génkonverzió

Gyakran megfigyelhető a gombák közötti keresztezés során. Ez akkor fordul elő, amikor egy génszekvencia helyettesít egy másik homológ szekvenciát. A meiotikus megosztás során, amikor a heterozigóta helyek homológ rekombinációja történik, eltérés fordul elő a bázisok között.

Ennek az eltérésnek a kijavításakor a sejt az egyik allélt kicseréli a másikra, ami nem-Mendel-i öröklést okoz, amelyet génkonverziónak hívnak.

Fertőző örökség

A vírusok részt vesznek az ilyen típusú öröklésben. Ezek a fertőző ágensek megfertőzik a gazdasejtet, és a citoplazmában maradnak, genomjukat beillesztve a gazdaszervezetbe.

Genomikus lenyomat

Ez a nem Mendel-örökség akkor fordul elő, amikor a metánból és a hisztonokból származó alkilvegyületek metilezéssel vesznek részt a DNS-molekulában, mindez a genetikai szekvencia bármilyen módosítása nélkül.

Ez az inkorporáció a progenitorok hím és női reproduktív sejtjeiben megmarad, és a leszármazott szervezetek testsejtjeiben a mitotikus sejtosztódás révén megmarad.

A nem-mendeliai öröklés további folyamata a mozaikizmus és a trinukleotid ismétlődési rendellenesség.

Irodalom

1. Extranukleáris öröklődés - A szerpellenes gének nem-mendeli öröklése. Helyreállítva a medicine.jrank.org webhelyről.
2. Nem Mendeliai öröklés. Wikipedia. Helyreállítva az en.wikipedia.org webhelyről.
3. Mitokondriális öröklés. Encyclopedia.com. Helyreállítva az encyclopedia.com webhelyről.
4. GH Beale (1966). A citoplazma szerepe az öröklődésben. A B. Királyi Társaság folyóiratai
5. Extranukleáris öröklés. Wikipedia. Helyreállítva az en.wikipedia.org webhelyről.
6. Génkonverzió. Helyreállítva az en.wikipedia.org webhelyről.
7. Genomikus lenyomat. Helyreállítva az en.wikipedia.org webhelyről.