มรดกทางไซโตพลาสซึมคืออะไร?

การถ่ายทอดทางไซโตพลาสซึม มันคือการถ่ายโอนของยีนที่มีอยู่ในโปรโตปลาสซึมของเซลล์ที่ไม่ได้เชื่อมโยงกับโครโมโซมของนิวเคลียส การสืบทอดประเภทนี้เรียกอีกอย่างว่าการถ่ายทอดทางพันธุกรรมเอ็กซ์ทรานิวเคลียร์และเป็นส่วนหนึ่งของรูปแบบทางพันธุกรรมที่แตกต่างกันที่รู้จักกันในชื่อ non-Mendelian.

มันถูกค้นพบโดยนักพฤกษศาสตร์และนักพันธุกรรมชาวเยอรมัน Carl Erich Correns ในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 (1908) ในขณะที่ Correns ทำงานร่วมกับโรงงานที่รู้จักกันในชื่อ Maravilla del Perúหรือ Clavellina (Mirabilis jalapa) สังเกตว่าการถ่ายทอดทางพันธุกรรมของสีของใบของพืชนี้ดูเหมือนจะเป็นอิสระจากฟีโนไทป์ของพ่อ.

การสืบทอดลักษณะนี้ซึ่งไม่สอดคล้องกับกฎของพันธุศาสตร์เมนเดลดูเหมือนจะขึ้นอยู่กับจีโนไทป์ของแม่เท่านั้น ด้วยเหตุนี้เขาจึงเสนอสมมติฐานว่าคุณสมบัติเหล่านี้มาจากออร์แกเนลล์หรือตัวแทนที่อยู่ในพลาสซึมของไซโตพลาสซึม.

หลังจากการค้นพบนี้มานานกว่า 100 ปีและแม้จะมีการพัฒนาพันธุศาสตร์ระดับโมเลกุลความรู้เกี่ยวกับวิธีการและกลไกการถ่ายทอดทางพันธุกรรมนอกเซลล์เกิดขึ้นได้อย่างไรมีความไม่แน่นอนบางส่วน.

ดัชนี

• 1 มรดก Cytoplasmic กับ Mendelian
  • 1.1 การสืบทอดของ Mendelian
  • 1.2 การถ่ายทอดไซโทพลาสซึมหรือเซลล์นอกเซลล์
• 2 Organelles
  • 2.1 Mitochondria
  • 2.2 คลอโรพลาสต์
• 3 วิวัฒนาการ
• 4 รูปแบบอื่น ๆ ของการสืบทอดที่ไม่ใช่เมนเดล
  • 4.1 การแปลงยีน
  • 4.2 มรดกที่ติดเชื้อ
  • 4.3 สำนักพิมพ์จีโนม
• 5 อ้างอิง

Cytoplasmic มรดกกับ Mendelian มรดก

มรดกของเมนเดล

นี่เป็นรูปแบบที่เป็นที่รู้จักมากที่สุดในกระบวนการทางพันธุกรรมที่แตกต่างกัน มันถูกเสนอโดย Gregor Mendel พระและนักวิทยาศาสตร์ที่เกิดใน Heinzendorf อดีตจักรวรรดิออสเตรียซึ่งปัจจุบันรู้จักกันในชื่อHynčice (สาธารณรัฐเช็ก) ในช่วงกลางศตวรรษที่สิบเก้า (1865-1866) และได้ค้นพบใหม่เมื่อต้นศตวรรษที่ 20.

สมมติฐานเกี่ยวกับการสืบทอดและทฤษฎีของเขาได้รับการพิสูจน์และใช้เป็นพื้นฐานสำหรับทฤษฎีอื่น ๆ อีกมากมาย การค้นพบของพวกเขาเป็นพื้นฐานของสิ่งที่เรียกว่าพันธุศาสตร์คลาสสิค.

การสืบทอด Mendelian บ่งชี้ว่าผู้ปกครองหรือผู้ปกครองแต่ละคนให้อัลลีลที่เป็นไปได้อย่างใดอย่างหนึ่งในสองสำหรับลักษณะที่จะแสดง; อัลลีลเหล่านี้พบได้ในนิวเคลียสของเซลล์สืบพันธุ์ (สารพันธุกรรม) ซึ่งบ่งชี้ว่าการถ่ายทอดทางพันธุกรรมของเมนเดลเป็นพ่อแม่สองคน.

เมื่อทราบถึงองค์ประกอบทางพันธุกรรมของผู้ปกครองทั้งสอง (จีโนไทป์) กฎหมาย Mendelian ให้บริการในการทำนายสัดส่วนและการกระจายของลักษณะที่สังเกตได้ (ฟีโนไทป์) การถ่ายทอดทางพันธุกรรม Mendelian นำไปใช้กับสิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่ที่ทำซ้ำทางเพศ.

ไซโตพลาสซึมหรือเซลล์นอกเซลล์

การสืบทอดประเภทนี้ถูกค้นพบในปี 1906 โดยนักพฤกษศาสตร์ Carl Correns มันถือว่าไม่ใช่ Mendelian เพราะการส่งผ่านของยีนไม่เกี่ยวข้องกับนิวเคลียสซึ่งเป็นออร์แกเนลล์ที่พิจารณาในพันธุศาสตร์คลาสสิกเป็นผู้รับผิดชอบสำหรับการมีทั้งหมดของสารพันธุกรรมทางพันธุกรรม.

ในกรณีนี้การถ่ายทอดทางพันธุกรรมเกิดขึ้นเนื่องจากอวัยวะบางอย่างเช่นไมโทคอนเดรียและคลอโรพลาสต์ซึ่งมีสารพันธุกรรมของตัวเองและสามารถสืบพันธุ์ได้ภายในเซลล์.

ในกรณีของไมโทคอนเดรียซึ่งอาจมีจำนวนใกล้เคียงกับ 10,000 เซลล์ต่อเซลล์หรือ ovules (ที่มีจีโนมหลายสำเนา) พวกเขาสามารถทำซ้ำได้อย่างอิสระจากการแบ่งเซลล์.

การจำลองแบบนี้ช่วยให้ไมโตคอนเดรียมีอัตราการกลายพันธุ์สูงกว่าดีเอ็นเอนิวเคลียร์ซึ่งวิวัฒนาการเร็วกว่านี้.

ในระหว่างกระบวนการสืบพันธุ์โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการปฏิสนธิไมโทคอนเดรียที่อยู่ในเซลล์สืบพันธุ์เพศชายจะถูกแยกออกจากไซโกเทต (พวกมันมีเพียงไม่กี่ร้อยตัวเท่านั้น) ในขณะที่ไข่นั้นยังคงอยู่.

ด้วยวิธีนี้วัสดุทางพันธุกรรมยลได้รับการถ่ายทอดผ่านเส้นทางของมารดาเท่านั้น (การถ่ายทอดทางพันธุกรรมของนิวเคลียส) เป็นที่เข้าใจกันว่าการถ่ายทอดลักษณะเซลล์นอกเซลล์หรือเซลล์นิวเคลียสนั้นไม่ได้ผล.

ด้วยเหตุนี้เราจึงได้รับการแสดงออกฟีโนไทป์ยากที่จะอธิบายจากมุมมองของเมนเดลการกลายพันธุ์ที่ไม่มีการแสดงออกฟีโนไทป์เช่นเดียวกับโรคที่แตกต่างกัน.

เนลล์

mitochondria

ไมโตคอนเดรียเป็นออร์แกเนลล์ที่เด่นชัดและน่าทึ่งที่สุดของไซโตพลาสซึมของเซลล์ยูคาริโอต พวกมันมีหน้าที่ผลิตพลังงานให้กับเซลล์ ลักษณะที่น่าสนใจของออร์แกเนลล์เหล่านี้เป็นสิ่งที่กล่าวถึงต้นกำเนิดของพวกมัน ในขณะที่คุณสมบัติที่แปลกประหลาดก็คือพวกเขานำเสนอ DNA ของพวกเขาเอง.

คลอโรพลา

คลอโรพลาสต์เป็นอวัยวะที่มีลักษณะเฉพาะของเซลล์ยูคาริโอตและสิ่งมีชีวิตที่มีคลอโรฟิลล์ หน้าที่หลักคือการสังเคราะห์แสงเพื่อผลิตน้ำตาล.

เนื่องจากไมโทคอนเดรียมี DNA ของตัวเองและสามารถทวีคูณภายในเซลล์ได้โดยไม่ต้องมีการแบ่งเซลล์ ในทำนองเดียวกันการถ่ายทอดทางพันธุกรรมของมันก็คือผ่านทางของแม่นั่นคือในระหว่างการสืบพันธุ์มีเพียงเซลล์ก่อรังที่มีคลอโรพลาสต์เท่านั้น.

วิวัฒนาการ

ทฤษฎีที่นำเสนอในปี 1967 โดยนักชีววิทยาชาวอเมริกัน Lynn Margulis เกี่ยวกับ endosymbiosis ชี้ให้เห็นที่มาและวิวัฒนาการของเซลล์ยูคาริโอตจากความสัมพันธ์ระยะยาวเอนโดซิมไบโอติกระหว่างสิ่งมีชีวิตแบบ prokaryotic และยูคาริโอตบรรพบุรุษ.

จากข้อมูลของ Margulis ออร์แกเนลล์เช่นคลอโรพลาสต์และไมโทคอนเดรียเป็นแหล่งกำเนิดของโปรคาริโอต (ไซยาโนแบคทีเรียและโปรตีโอแบคทีเรีย) ตามลำดับ สิ่งมีชีวิตอื่นรวมนิติบุคคล phagocytosed หรือห้อมล้อม chloroplasts และไมโทคอนเดรีย.

หลังจากรวมเข้าด้วยกันแล้วสารตั้งต้นของยูคาริโอตไม่ได้ย่อยหรือประมวลผลโปรคาริโอต (คลอโรพลาสต์และไมโทคอนเดรีย) ซึ่งยังคงอยู่ในเซลล์เจ้าบ้านและหลังจากวิวัฒนาการหลายล้านปีพวกมันกลายเป็นอวัยวะของเซลล์ยูคาริโอต.

ในบรรดาข้อเท็จจริงที่ให้น้ำหนักกับทฤษฎีนี้ก็คือลักษณะเฉพาะที่กล่าวมาแล้วว่าออร์แกเนลล์เหล่านี้มี DNA ของตัวเองและพวกมันสามารถทำซ้ำได้อย่างอิสระภายในเซลล์และโดยปราศจากความช่วยเหลือจากสิ่งนี้.

เป็นที่น่าสังเกตว่านักวิจัยยืนยันว่า endosymbiosis การมีอยู่ของ DNA ในสิ่งมีชีวิตเหล่านี้อัตราการจำลองแบบและการกลายพันธุ์ของคลอโรพลาสต์และไมโทคอนเดรียสูงเช่นเดียวกับมรดกทางไซโตพลาสซึม และวิวัฒนาการของชีวิต.

รูปแบบอื่น ๆ ของการสืบทอดที่ไม่ใช่เมนเดล

การแปลงยีน

มันเป็นเรื่องธรรมดาที่จะสังเกตเห็นในช่วงข้ามระหว่างเชื้อรา มันเกิดขึ้นเมื่อลำดับของยีนมาแทนที่ลำดับที่คล้ายคลึงกันอื่น ในระหว่างการแบ่ง meiotic เมื่อมีการรวมตัวกันอีกครั้งของเว็บไซต์ heterozygous มีความไม่ตรงกันระหว่างฐาน.

เมื่อพยายามที่จะแก้ไขความไม่ตรงกันนี้เซลล์ทำให้อัลลีลหนึ่งแทนที่สิ่งอื่นทำให้เกิดการสืบทอดของยีนที่ไม่ใช่เมนเดเลียนเรียกว่าการแปลงยีน.

มรดกที่ติดเชื้อ

ในการถ่ายทอดลักษณะนี้ไวรัสเข้าร่วม สารติดเชื้อเหล่านี้ติดเชื้อเซลล์โฮสต์และยังคงอยู่ในไซโตพลาสซึมโดยการแทรกจีโนมของพวกเขาเข้าไปในจีโนมของโฮสต์.

สำนักพิมพ์จีโนม

การถ่ายทอดทางพันธุกรรมที่ไม่ใช่ Mendelian ประเภทนี้เกิดขึ้นเมื่อมันเกี่ยวข้องกับโดยเมทิลเลชันสารประกอบอัลไพน์ที่ได้มาจากมีเธนและฮิสโตนกับโมเลกุลดีเอ็นเอทั้งหมดนี้ไม่มีการดัดแปลงใด ๆ ในลำดับทางพันธุกรรม.

การรวมตัวกันนี้จะยังคงอยู่ในเซลล์สืบพันธุ์ของตัวผู้และตัวเมียของต้นกำเนิดและจะได้รับการดูแลรักษาผ่านส่วนของเซลล์ไมโทติคในเซลล์ร่างกายของสิ่งมีชีวิตที่เป็นลูกหลาน.

กระบวนการสืบทอดอื่น ๆ ที่ไม่ใช่เมนเดเลียนเป็นโมเสคและทรินิวคลีโอไทด์.

การอ้างอิง

1. Extranuclear Inheritance - การถ่ายทอดทางพันธุกรรมของอวัยวะออร์แกเนลล์ สืบค้นจาก Medicine.jrank.org.
2. การสืบทอดไม่ใช่เมนเดล วิกิพีเดีย สืบค้นจาก en.wikipedia.org.
3. การถ่ายทอดทางพันธุกรรมของยล Encyclopedia.com กู้คืนจากสารานุกรม.
4. G.H. บีลอ์ (2509) บทบาทของไซโตพลาสซึมต่อพันธุกรรม การดำเนินการของ Royal Society B.
5. การ Extranuclear การสืบทอด วิกิพีเดีย สืบค้นจาก en.wikipedia.org.
6. การแปลงยีน สืบค้นจาก en.wikipedia.org.
7. จีโนมประทับ สืบค้นจาก en.wikipedia.org.