Hva er cytoplasmatisk arv?

3535
Robert Johnston

De cytoplasmatisk arv Det er overføring av gener som er tilstede i cellecytoplasmaet som ikke er koblet til kromosomene i kjernen. Denne typen arv kalles også fremmed arv og er en del av de forskjellige arvemønstrene som kalles ikke-mandelisk..

Den ble oppdaget av den tyske botanikeren og genetikeren Carl Erich Correns tidlig på 1900-tallet (1908). Mens Correns jobbet med anlegget kjent som Maravilla del Perú eller Clavellina (Mirabilis jalapa), observerte at arvingen av fargen på bladene til denne planten så ut til å være uavhengig av den faderlige fenotypen.

Mendelske og ikke-mendelske arvsmønstre. Tatt og redigert fra: Ghadisu [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)].

Arven til denne egenskapen, som ikke var i samsvar med lovene i Mendelian genetikk, så ut til å avhenge utelukkende av morens genotype; Som et resultat av dette foreslo han hypotesen om at disse trekkene kom fra organeller eller agenser som er tilstede i cytoplasmaet i eggstokken..

Etter mer enn 100 år med denne oppdagelsen, og til tross for utviklingen av molekylær genetikk, er kunnskapen om hvordan og hvorfor mekanismene for ekstracellulær arv til dels usikker, og studiene for å avklare dem er relativt knappe..

Artikkelindeks

  • 1 Cytoplasmisk arv vs Mendel arv
    • 1.1 Den mandeliske arven
    • 1.2 Cytoplasmatisk eller ekstracellulær arv
  • 2 organeller
    • 2.1 Mitokondrier
    • 2.2 Kloroplaster
  • 3 Evolusjon
  • 4 Andre former for ikke-mendelsk arv
    • 4.1 Genkonvertering
    • 4.2 Smittsom arv
    • 4.3 Genomisk avtrykk
  • 5 Referanser

Cytoplasmatisk arv vs Mendel arv

Mendeliansk arv

Dette er den mest kjente formen blant de forskjellige arvelige prosessene. Det ble foreslått av Gregor Mendel, munk og forsker født i Heinzendorf, det tidligere østerrikske imperiet, for tiden kjent som Hynčice (Tsjekkia), på midten av 1800-tallet (1865-1866) og gjenoppdaget tidlig på 1900-tallet..

Hans hypoteser om arv og hans teorier ble testet og tjente som grunnlag for mange andre teorier. Hans oppdagelser er grunnlaget for det som i dag er kjent som klassisk genetikk..

Mendeliansk arv indikerer at hver av foreldrene gir en av to mulige alleler for at et trekk skal uttrykkes; disse allelene finnes i kjernen til reproduktive celler (genetisk materiale), noe som indikerer at Mendel-arv er to-foreldres.

Når begge foreldrenes genetiske sammensetning (genotype) er kjent, brukes mendelske lover for å forutsi (ikke alltid anvendelse) andelen og fordelingen av observerbare egenskaper (fenotyper). Mendeliansk arv gjelder de fleste organismer som reproduserer seksuelt.

Cytoplasmatisk eller ekstracellulær arv

Denne typen arv ble oppdaget i 1906 av botanikeren Carl Correns. Det regnes som ikke-mendelsk fordi overføring av gener ikke involverer kjernen, som er organellen som i klassisk genetikk anses som ansvarlig for å inneholde alt arvelig genetisk materiale.

I dette tilfellet oppstår arvelighet på grunn av visse organeller, som mitokondrier og kloroplaster, som inneholder sitt eget genetiske materiale og kan reprodusere i cellen..

I tilfelle av mitokondrier, som kan være til stede i antall nær 10.000 per kvinnelige celler eller ovler (med flere kopier av genomet), kan de replikere uavhengig av celledeling.

Denne typen replikasjon gjør at mitokondrier kan ha høyere mutasjonshastigheter enn nukleært DNA, og utvikler seg raskere enn dette..

Under reproduksjonsprosessen, spesielt i befruktning, blir mitokondriene som er tilstede i de mannlige reproduksjonscellene ekskludert fra zygoten (de har bare noen få hundre av disse), mens de av ovulen.

På denne måten arves mitokondrie genetisk materiale bare gjennom moren (cytoplasmatisk arv). Det forstås av dette at den ekstracellulære eller cytoplasmatiske arven er uniparental.

Som et resultat av dette oppnås et fenotypisk uttrykk som er vanskelig å forklare fra det mendelske synspunkt, mutasjoner som ikke har fenotypisk uttrykk, samt forskjellige patologier.

Organeller

Mitokondrier

Mitokondrier er de mest åpenbare og bemerkelsesverdige organellene i den cellulære cytoplasmaet til eukaryote celler. De har den funksjonen å produsere energi til cellen. En interessant egenskap ved disse organellene er den som allerede er nevnt av mors opprinnelse. Mens en annen særegen egenskap er at de presenterer sitt eget DNA.

Deler av en mitokondrion. Tatt og redigert fra Kelvinsong; endret av Sowlos [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)].

Kloroplaster

Kloroplast. Av Gmsotavio [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) eller GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html)], fra Wikimedia Commons

Kloroplaster er karakteristiske organeller av eukaryote celler og organismer som inneholder klorofyll. Hovedfunksjonen er å utføre fotosyntese, å produsere sukker.

I likhet med mitokondrier har de sitt eget DNA og kan formere seg i cellen uten hjelp av celledeling. På samme måte går arven gjennom moderens rute, det vil si under reproduksjon er det bare oocellen som gir kloroplastene..

Utvikling

Teorien som ble foreslått i 1967 av den amerikanske biologen Lynn Margulis om endosymbiose, indikerer opprinnelsen og utviklingen av eukaryote celler, fra det langsiktige endosymbiotiske forholdet mellom prokaryote og forfedre eukaryote organismer..

Ifølge Margulis er organeller som kloroplaster og mitokondrier av prokaryotisk opprinnelse (henholdsvis cyanobakterier og proteobakterier). Andre organismer innlemmet, oppslukt eller oppslukt kloroplaster og mitokondrier.

Etter å ha innlemmet dem fordøyde eller prosesserte de eukaryote forløperne ikke disse prokaryotene (kloroplaster og mitokondrier), som ble værende i vertscellen, og etter millioner av år med evolusjon ble de organellene til den eukaryote cellen..

Blant fakta som vektlegger denne teorien, er de nevnte særegenheter at disse organellene har sitt eget DNA, og at de kan replikere uavhengig i cellen og uten hjelp fra den..

Det er verdt å nevne at forskerne hevder at endosymbiose, tilstedeværelsen av DNA i disse organene, den høye replikasjonshastigheten og mutasjonen av kloroplaster og mitokondrier, så vel som cytoplasmatisk arv, er forløperne og ansvarlig for det store spranget i kompleksitet. livets utvikling.

Andre former for ikke-mendelsk arv

Genkonvertering

Det er vanlig å observere under kryssingen mellom sopp. Det oppstår når en gensekvens erstatter en annen homolog sekvens. Under meiotisk deling, når det er homolog rekombinasjon av heterozygote nettsteder, oppstår en uoverensstemmelse mellom basene.

Ved å prøve å korrigere denne uoverensstemmelsen, får cellen den ene allelen til å erstatte den andre og forårsaker ikke-mandelisk arv som kalles genkonvertering..

Smittsom arv

Virus deltar i denne typen arv. Disse smittsomme stoffene infiserer vertscellen og forblir i cytoplasmaet og setter sitt genom inn i vertsgenomet..

Genomisk avtrykk

Denne typen ikke-mendelsk arv oppstår når alkyneforbindelser avledet fra metan og histoner er involvert i DNA-molekylet ved metylering, alt dette uten noen form for modifikasjon i den genetiske sekvensen..

Denne innlemmelsen vil forbli i de mannlige og kvinnelige reproduksjonscellene til foreldrene og vil opprettholdes gjennom mitotiske celledelinger i kroppscellene til de etterfølgende organismer..

Andre ikke-mendelske arvsprosesser er mosaikk og trinukleotid-gjentatt lidelse..

Referanser

  1. Ekstranukleær arv - Ikke-mendelsk arv av organelle gener. Gjenopprettet fra medicine.jrank.org.
  2. Ikke-mendelsk arv. Wikipedia. Gjenopprettet fra en.wikipedia.org.
  3. Mitokondriell arv. Encyclopedia.com. Gjenopprettet fra encyclopedia.com.
  4. G.H. Beale (1966). Cytoplasmas rolle i arvelighet. Proceedings of the Royal Society B.
  5. Ekstranukleær arv. Wikipedia. Gjenopprettet fra en.wikipedia.org.
  6. Genkonvertering. Gjenopprettet fra en.wikipedia.org.
  7. Genomisk avtrykk. Gjenopprettet fra en.wikipedia.org.

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.