Экстрануклеарное наследование

редактировать
Передача генов, происходящих вне ядра

Экстрануклеарное наследование или цитоплазматическое наследование - это передача гены, встречающиеся вне ядра ядра. Он обнаружен у большинства эукариот и, как известно, встречается в цитоплазматических органеллах, таких как митохондрии и хлоропласты, или у клеточных паразитов, таких как вирусы или бактерии.

Содержание

  • 1 Органеллы
  • 2 Паразиты
  • 3 Типа
  • 4 Мутантные митохондрии
  • 5 См. Также
  • 6 Ссылки
  • 7 Внешние ссылки

Органеллы

Митохондрии содержат собственную ДНК. Они передаются от матери своим детям через цитоплазму яйца.

Митохондрии - это органеллы, которые функционируют для преобразования энергии в результате клеточного дыхания. Хлоропласты - это органеллы, которые производят сахар посредством фотосинтеза в растениях и водорослях. гены, расположенные в митохондриях и хлоропластах, очень важны для правильного функционирования клеток. митохондриальная ДНК и другие внеядерные типы ДНК реплицируются независимо от ДНК, расположенной в ядре, которое обычно расположено в хромосомах, которые реплицируются только один раз перед делением клетки. Однако внеядерные геномы митохондрий и хлоропластов реплицируются независимо от деления клеток. Они воспроизводятся в ответ на возрастающие потребности клетки в энергии, которые регулируются в течение жизни клетки. Поскольку они реплицируются независимо, геномная рекомбинация этих геномов редко встречается у потомства, в отличие от ядерных геномов, в которых рекомбинация является обычным явлением.

Оплодотворение яйцеклеток - Zygote.png

Митохондриальные заболевания передаются по наследству от матери, а не от отца. Митохондрии с их митохондриальной ДНК уже присутствуют в яйцеклетке до того, как она оплодотворяется спермой. Во многих случаях оплодотворения головка сперматозоида попадает в яйцеклетку; оставляя позади свою среднюю часть с митохондриями. Митохондриальная ДНК сперматозоидов часто остается за пределами зиготы и исключается из наследования.

Паразиты

Также возможна внеядерная передача вирусных геномов и симбиотических бактерий. Примером передачи вирусного генома является перинатальная передача. Это происходит от матери к плоду в перинатальный период, который начинается до рождения и заканчивается примерно через 1 месяц после рождения. За это время вирусный материал может передаваться от матери к ребенку с кровотоком или с грудным молоком. Это особенно важно для матерей, несущих вирусы ВИЧ или гепатита С. Симбиотические цитоплазматические бактерии также передаются по наследству от организмов, таких как насекомые и простейшие.

Типы

Существуют три основных типа внеядерного наследования.

  • Вегетативная сегрегация является результатом случайной репликации и разделения цитоплазматических органелл. Это происходит с хлоропластами и митохондриями во время деления митотических клеток и приводит к образованию дочерних клеток, которые содержат случайный образец органелл родительской клетки. Примером вегетативной сегрегации являются митохондрии бесполых размножающихся дрожжевых клеток.
  • Однородительское наследование происходит во внеядерных генах, когда только один родитель вносит органеллярную ДНК в потомство. Классическим примером передачи монородительского гена является материнское наследование митохондрий человека. Митохондрии матери передаются потомству при оплодотворении через яйцеклетку. Митохондриальные гены отца не передаются потомству через сперму. Сообщалось об очень редких случаях, требующих дальнейшего изучения, отцовской митохондриальной наследования у людей, в которых митохондриальный геном отца обнаруживается у потомства. Гены хлоропластов также могут наследоваться монородителем во время полового размножения. Исторически считается, что они наследуются по материнской линии, но у многих видов все чаще выявляется отцовская наследственность. Механизмы монородительского наследования от вида к виду сильно различаются и довольно сложны. Например, было обнаружено, что хлоропласты проявляют материнский, отцовский и двупародительский режимы даже в пределах одного и того же вида.
  • Двустороннее наследование происходит во внеядерных генах, когда оба родителя вносят органеллярную ДНК в потомство. Это может быть менее распространено, чем однопородное внеядерное наследование, и обычно встречается у допустимых видов только часть времени. Пример наследования митохондрий от двух родителей находится в дрожжах Saccharomyces cerevisiae. Когда две гаплоидные клетки противоположного типа спаривания сливаются, они обе могут вносить митохондрии в результирующее диплоидное потомство.

Мутантные митохондрии

Poky - мутант гриба Neurospora crassa с экстраядерным наследованием. Poky характеризуется медленным ростом, дефектом сборки митохондриальных рибосом и дефицитом нескольких цитохромов. Исследования poky-мутантов были одними из первых, кто установил внеядерную митохондриальную основу для наследования того или иного генотипа. Первоначально с помощью генетического скрещивания было установлено, что poky передается по материнской линии. Впоследствии было определено, что первичный дефект у poky-мутантов представляет собой делецию в митохондриальной последовательности ДНК, кодирующей малую субъединицу митохондриальной рибосомной РНК.

См. Также

Ссылки

Внешние ссылки

Последняя правка сделана 2021-05-19 10:18:30
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте