Wat is cytoplasmatische overerving?

de cytoplasmatische overerving het is de overdracht van genen aanwezig in het cellulaire cytoplasma die niet gekoppeld zijn aan de chromosomen van de kern. Dit type erfenis wordt ook wel extranucleaire overerving genoemd en maakt deel uit van de verschillende erfelijke patronen die bekend staan ​​als niet-Mendeliaanse.

Het werd ontdekt door de Duitse botanicus en geneticus Carl Erich Correns aan het begin van de 20e eeuw (1908). Terwijl Correns werkte met de plant bekend als Maravilla del Perú of Clavellina (Mirabilis jalapa), merkte op dat de overerving van de verkleuring van de bladeren van deze plant onafhankelijk leek te zijn van het vaderlijke fenotype.

De overerving van dit karakter, dat niet voldeed aan de wetten van Mendeliaanse genetica, leek uitsluitend afhankelijk te zijn van het genotype van de moeder; als gevolg hiervan stelde hij de hypothese voor dat deze eigenschappen afkomstig zijn van organellen of agentia die aanwezig zijn in het cytoplasma van de zaadknop.

Na meer dan 100 jaar van deze bevinding, en ondanks de ontwikkeling van moleculaire genetica, kennis over hoe en waarom de mechanismen van de erfenis zijn onzeker extracellulaire deel en relatief weinig studies nader toelicht.

index

• 1 Cytoplasmatische erfenis versus Mendeliaanse overerving
  • 1.1 De Mendeliaanse overerving
  • 1.2 Cytoplasmatische of extracellulaire overerving
• 2 Organelles
  • 2.1 Mitochondriën
  • 2.2 Chloroplasten
• 3 Evolutie
• 4 Andere vormen van niet-Mendeliaanse overerving
  • 4.1 Gen-conversie
  • 4.2 Infectieuze overerving
  • 4.3 Genomische afdruk
• 5 Referenties

Cytoplasmische overerving versus Mendeliaanse overerving

De Mendeliaanse overerving

Dit is de meest bekende vorm tussen de verschillende erfelijke processen. Het werd door Gregor Mendel, een monnik en wetenschapper geboren in Heinzendorf, de voormalige Oostenrijkse keizerrijk, nu bekend als Hynčice (Tsjechië), het midden van de negentiende eeuw (1865-1866) voorgesteld en herontdekt in het begin van de twintigste eeuw.

Zijn hypotheses over erfenis en zijn theorieën werden bewezen en dienden als basis voor vele andere theorieën. Hun ontdekkingen vormen de basis van wat nu bekend staat als klassieke genetica.

De Mendeliaanse overerving geeft aan dat elke ouder of ouder een van de twee mogelijke allelen levert om een ​​eigenschap tot expressie te brengen; deze allelen zijn te vinden in de kern van de voortplantingscellen (genetisch materiaal), wat aangeeft dat de Mendeliaanse overerving twee-ouder is.

Wanneer de genetische samenstelling van beide ouders (genotype) bekend is, dienen de Mendeliaanse wetten om de proportie en verdeling van waarneembare kenmerken (fenotypen) te voorspellen (niet altijd van toepassing). Mendeliaanse overerving is van toepassing op de meeste organismen die zich seksueel voortplanten.

Cytoplasmische of extracellulaire overerving

Dit type erfenis werd in 1906 ontdekt door de botanicus Carl Correns. Het wordt als niet-Mendeliaans beschouwd omdat de overdracht van de genen niet de kern omvat, wat het organel is dat in de klassieke genetica wordt beschouwd als verantwoordelijk voor het bevatten van al het erfelijke materiaal dat erfelijk is..

In dit geval treedt erfelijkheid op vanwege bepaalde organellen, zoals mitochondriën en chloroplasten, die hun eigen genetisch materiaal bevatten en zich in de cel kunnen vermenigvuldigen.

In het geval van mitochondria, die aanwezig kunnen zijn in getallen van bijna 10 duizend per vrouwelijke cellen of eitjes (met meerdere kopieën van hun genoom), kunnen ze onafhankelijk van celdeling repliceren.

Dit type replicatie stelt de mitochondriën in staat hogere mutatiesnelheden te hebben dan het nucleaire DNA, dat sneller evolueert dan dit.

Tijdens het reproductieve proces, specifiek in de bevruchting, worden de mitochondriën die aanwezig zijn in de mannelijke voortplantingscellen uitgesloten van de zygote (ze hebben er maar een paar honderd), terwijl die van de zaadknop worden behouden.

Op deze manier wordt het mitochondriale genetische materiaal alleen geërfd via de maternale route (cytoplasmatische overerving). Hieruit wordt begrepen dat de extracellulaire of cytoplasmatische overerving onmiskenbaar is.

Als gevolg hiervan verkrijgen we een fenotypische expressie die moeilijk te verklaren is vanuit Mendeliaans oogpunt, mutaties die geen fenotypische expressie hebben, evenals verschillende pathologieën.

organel

mitochondria

Mitochondriën zijn de meest duidelijke en opmerkelijke organellen van het cellulaire cytoplasma van eukaryote cellen. Ze hebben de functie om energie voor de cel te produceren. Een interessante eigenschap van deze organellen is de al genoemde over hun moederlijke afkomst. Een ander bijzonder kenmerk is dat ze hun eigen DNA presenteren.

chloroplasten

Chloroplasten zijn karakteristieke organellen van eukaryotische cellen en organismen die chlorofyl bevatten. De belangrijkste functie is het uitvoeren van fotosynthese, het produceren van suikers.

Omdat mitochondria hun eigen DNA hebben en zich binnen de cel kunnen vermenigvuldigen zonder de hulp van celdeling. Evenzo is de erfenis van de moeder langs de weg, dat wil zeggen, tijdens de reproductie draagt ​​alleen de ovocell de chloroplasten bij.

evolutie

De in 1967 voorgesteld American bioloog Lynn Margulis endosymbiotische theorie waarbij de oorsprong en evolutie van eukaryotische cellen, uit endosymbiontische verband tussen langdurige prokaryoten en eukaryoten voorouderlijke.

Volgens Margulis zijn organellen zoals chloroplasten en mitochondria van prokaryote oorsprong (respectievelijk cyanobacteriën en proteobacteriën). Andere organismen opgenomen, fagocytosed of omvatte chloroplasten en mitochondria.

Na de oprichting, voorlopers eukaryoten niet verteerd of verwerkt om deze prokaryotische (chloroplasten en mitochondria), die bleef in de gastheercel en na miljoenen jaren van evolutie werd organellen van eukaryote cellen.

Een van de feiten die aan deze theorie ten grondslag liggen zijn de eigenaardigheden die al genoemd zijn dat deze organellen hun eigen DNA hebben en dat ze onafhankelijk in de cel en zonder de hulp van dit kunnen repliceren.

Het vermelden waard is dat onderzoekers stellen dat endosymbiosis, de aanwezigheid van DNA in deze organellen, het hoge tarief van replicatie en mutatie van chloroplasten en mitochondria en cytoplasmatische overerving zijn de voorlopers en verantwoordelijk voor de grote sprong van complexiteit en evolutie van het leven.

Andere vormen van niet-Mendeliaanse overerving

Gen conversie

Het is gebruikelijk om te observeren tijdens het kruisen van schimmels. Het komt voor wanneer een gensequentie een andere homologe sequentie vervangt. Tijdens de meiotische deling, wanneer er homologe recombinatie van heterozygote plaatsen is, is er een mismatch tussen de basen.

Wanneer geprobeerd wordt deze misaanpassing te corrigeren, veroorzaakt de cel dat één allel de andere vervangt waardoor de niet-Mendeliaanse overerving wordt veroorzaakt die de genconversie wordt genoemd.

Infectieuze overerving

Bij dit type overerving nemen virussen deel. Deze infectieuze agentia infecteren de gastheercel en blijven in het cytoplasma door hun genoom in het genoom van de gastheer in te voegen.

Genomische afdruk

Dit type niet-Mendeliaanse overerving ontstaat wanneer aangrijpt, door methylering, alkynen verbindingen methaan derivaten en histonen, aan het DNA-molecuul, alles zonder enige aanpassing voorkomen in de genetische sequentie.

Deze opname zal in de mannelijke en vrouwelijke voortplantingscellen van de voorlopers blijven en zal worden gehandhaafd door mitotische celdelingen in de lichaamscellen van de nakomelingsorganismen.

Andere niet-Mendeliaanse overervingsprocessen zijn mosaicisme en trinucleotide-repeat-stoornis.

referenties

1. Extranuclear Inheritance - Non-mendelian Inheritance of Organelle Genes. Teruggeplaatst van medicine.jrank.org.
2. Niet-Mendeliaanse overerving. Wikipedia. Opgehaald van en.wikipedia.org.
3. Mitochondriale overerving. Encyclopedia.com. Hersteld van encyclopedia.com.
4. G.H. Beale (1966). De rol van het cytoplasma in erfelijkheid. Proceedings of the Royal Society B.
5. Extranucleaire overerving. Wikipedia. Opgehaald van en.wikipedia.org.
6. Gen conversie Opgehaald van en.wikipedia.org.
7. Genomische imprinting. Opgehaald van en.wikipedia.org.