Ključna razlika – citoplazmatsko dedovanje v primerjavi z genetskim učinkom matere
Kromosomska DNK je glavno skladišče genetskih informacij v celici. Pomemben je pri odločanju o fenotipu potomca. Vendar pa obstajajo primeri, ko je fenotip potomcev podoben fenotipu matere, ne glede na vplive okolja ali genotip, ki ga nosi. To kaže, da obstaja DNK zunaj jedra, ki prispeva k odločanju o fenotipu potomcev. Znanstveniki so odkrili, da je to predvsem posledica dveh pojavov, imenovanih citoplazmatsko dedovanje in genetski učinek matere. Čeprav se kromosomi med mejozo natančno razdelijo na gamete, se citoplazma gamet ne zbere natančno v zigoto. Citoplazmatsko dedovanje in genetski materinski učinki nastanejo zaradi prispevka več citoplazme ženske gamete v nastalo zigoto med singamijo. Vendar se citoplazmatsko dedovanje in genetski materinski učinek med seboj razlikujeta. Ključna razlika med citoplazmatskim dedovanjem in genetskim materinskim učinkom je, da citoplazmatsko dedovanje nastane zaradi genetskih informacij, shranjenih v genih nekaterih organelov, kot so mitohondriji in kloroplasti, prisotni v citoplazmi, medtem ko se genetski materinski učinek pojavi zaradi mRNA in beljakovin, prejetih iz ženske gamete.
Kaj je citoplazmatsko dedovanje?
Mitohondriji in kloroplasti sta dva organela, prisotna v celicah, ki vsebujeta DNK, ki ni kromosomska DNK. Ta organelarna DNK nosi genetske informacije in deluje neodvisno ali v sodelovanju z jedrno DNK (kromosomsko DNK). Dedovanje značilnosti iz generacije v generacijo po ekstrakromosomski /citoplazemski/ DNK organelov imenujemo citoplazmatsko dedovanje. Obstaja veliko primerov, ki kažejo na vpletenost citoplazemske DNA pri nadzoru dednih lastnosti organizmov. Zato so znani tudi kot citoplazemske enote dednosti ali citoplazemski geni.
Te plazemske gene večinoma sprejme citoplazma jajčeca in ne citoplazma sperme. Zato se citoplazmatsko dedovanje obravnava kot pojav dedovanja po materi, ki vpliva na značilnosti dednosti. Čeprav citoplazmatsko dedovanje prispeva k odločanju o lastnostih potomcev, vzajemna križanja ne povzročijo enakih fenotipov.
Slika 01: Mitohondriji in kloroplast
Kaj je genetski materinski učinek?
Materinski učinek je situacija, ki določa fenotip potomca z genotipom njegove matere, neodvisno od genotipa potomca in vpliva okolja. Z drugimi besedami, materinski učinek je naključni vpliv materinega genotipa na fenotip potomca ne glede na njegov genotip. Pojavi se zaradi specifične mRNA in beljakovin, ki jih mati dovaja v zigoto med razvojem zarodka. V mnogih organizmih je zarodek na začetku neaktiven za prepisovanje. Zato je pomembna oskrba z mRNA in beljakovinami z materine strani. Materinski učinek ne nastane zaradi dednih enot. Nastane v celoti zaradi teh molekul, prejetih iz materine oskrbe. Zaradi teh materinskih učinkov se lahko dva potomca včasih fenotipsko razlikujeta drug od drugega, čeprav imata enak genotip. En posameznik je lahko podoben materinemu staršu.
Lastnosti citoplazme v glavnem urejajo jedrski geni. Tako je materinski učinek odvisen od jedrnih genov.
Materinski učinek je pomemben proces v ekologiji in evoluciji. Prispeva k populacijski dinamiki, fenotipski plastičnosti, konstrukciji niš, evoluciji življenjske zgodovine in naravni selekciji.
Slika 02: Genetska križanja, ki vključujejo recesivno mutacijo materinega učinka
Kakšna je razlika med citoplazmatskim dedovanjem in genetskim materinskim učinkom?
Citoplazmatsko dedovanje v primerjavi z genetskim materinim učinkom |
|
| Citoplazmatsko dedovanje je dedovanje značilnosti zaradi genetskih informacij, shranjenih v citoplazmatski DNK ali DNK organelov. | Genetski materinski učinek je pojav, pri katerem o lastnostih potomcev odločajo materinski dejavniki, kot so mRNA in beljakovine. |
| Pojav | |
| Citoplazmatsko dedovanje je posledica dejanskih genov, prejetih iz mitohondrijev, kloroplastov ali katerega koli infektivnega delca, kot je virus. | Genetski materinski učinek je posledica mRNA ali beljakovin, prejetih iz materinega jajčeca. |
| Vpletenost organelov | |
| Citoplazmatsko dedovanje je vključeno v bistvene organele, kot so kloroplasti in mitohondriji. | Genetski materinski učinek ni vključen v organele. |
| Odvisnost od jedrskih genov | |
| Citoplazmatsko dedovanje ni odvisno od jedrnih genov. | Genetski maternalni učinek je lahko ali pa tudi ne odvisen od jedrskih genov. |
| Genetska osnova | |
| Citoplazmatsko dedovanje je posledica dejanskih genov. | Genetski materinski učinek je posledica genskih produktov, ne pa dejanskih genov. |
Povzetek – citoplazmatsko dedovanje v primerjavi z genetskim materinim učinkom
Kromosomska DNK velja za edini genetski material celice. Vendar ima več celičnih organelov (mitohondriji, kloroplasti) DNK, ki lahko vpliva na lastnosti potomcev. Nekateri materini produkti v citoplazmi so prav tako vključeni v odločanje o lastnostih potomcev. Dve takšni situaciji sta citoplazmatsko dedovanje in genetski materinski učinek. Ta dva pojava sta posledica genov ali dejavnikov, podedovanih od materinega jajčeca do zigote. Materinski učinek je posledica mRNA in beljakovin (genskih produktov), prejetih iz citoplazme materinega jajčeca. Citoplazmatsko dedovanje je posledica genetskega materiala v mitohondrijih ali kloroplastih ali infektivnih virusih. To je glavna razlika med citoplazmatskim dedovanjem in genetskim učinkom matere. Zaradi obeh pojavov potomci podedujejo materine lastnosti ne glede na lastni genotip in gene.
Prenesite PDF različico citoplazmatskega dedovanja v primerjavi z genetskim materinskim učinkom
Lahko prenesete različico PDF tega članka in jo uporabite za namene brez povezave v skladu z opombami o citatih. Prosimo, prenesite različico PDF tukaj. Razlika med citoplazmatskim dedovanjem in genetskim učinkom matere.
