Роль ядра і цитоплазми в спадковості. ДНК–вмісні структури клітини.

Отримання подвійних гібридів кукурудзи на стерильній основі (на самоопрацювання).

Лекція №9.

Тема:Цитоплазматична (позахромосомна) спадковість.

План.

1. Роль ядра і цитоплазми в спадковості. ДНК–вмісні структури клітини.

2. Закономірності цитоплазматичного успадкування. Пластидна спадковість. Успадкування через мітохондрії.

3. Цитоплазматична чоловіча стерильність.

Хромосомна теорія спадковості встановила провідну роль ядра і хромосом у явищах спадковості, але в той же час були відомі факти про успадкування деяких ознак, яке пов'язано з нехромосомними компонентами клітини і не підпорядковується менделівським закономірностям, заснованим на розподілі хромосом під час мейозу.

Переважна більшість еукаріотичних генів міститься в клітинному ядрі. Однак, свій власний генетичний матеріал мають також цитоплазматичні органели еукаріотичної клітини: мітохондрії та пластиди. Органели містять гени білків і РНК, необхідні для їхнього функціонування. Кожна мітохондрія може нести декілька копій ДНК (мтДНК), які в комплексі з білками утворюють структуру, подібну до нуклеоїдів прокаріот. Хлоропласти вищих рослин містять багато ідентичних кільцевих дволанцюгових молекул ДНК.

Усі матеріальні носії цитоплазматичної спадковості називаються плазмагени. Вони можуть визначати розвиток деяких ознак клітини, здатні до подвоєння і відтворення, під час поділу материнської клітини розподіляються між дочірніми клітинами.

За своєю організацією геноми органел значно відрізняються від ядерного геному й нагадують геноми прокаріотів. Молекулярний механізм, що забезпечує експресію генетичної інформації в органелах, також подібний до прокаріотичного. Ці факти лягли в основу ендосимбіотичної теорії походження мітохондрій і пластид, відповідно до якої органели виникли в результаті незалежних ендосимбіотичних подій: вільно існуючі α-протобактерії та ціанобактерії були захоплені протоеукаріотичною клітиною-хазяїном і еволюціонували у специфічні органели (мітохондрії та хлоропласти відповідно), які відповідають за дихання та фотосинтез. Під час коеволюції клітини-хазяїна й ендосимбіонта частина мітохондріальних і хлоропластних генів (інколи досить значна частина) була перенесена в ядерний геном.

Усі відомі білки, які кодуються в хлоропластах, входять до складу великих ферментативних комплексів. Ці комплекси також містять одну або декілька субодиниць, що кодуються ядерним геномом. При цьому, субодиниці, котрі кодуються ядерним геномом, є регуляторними, а ті, що кодуються ДНК хлоропластів, - каталітичними. Усі найважливіші білки, які беруть участь у реплікації, транскрипції та трансляції також кодуються ядерним геномом.

Таким чином, наявність власного генетичного апарату забезпечує мітохондріям і хлоропластам своєрідну автономність від ядерного геному, але велика кількість компонентів, потрібних для виконання їхніх функцій, кодується ядерним геномом. Тому клітину стали розглядати як єдину цілісну систему, що визначає передачу та відтворення ознак у нащадків в результаті взаємодії компонентів ядра (генів хромосом) і цитоплазми (мітохондрій та пластид).

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Хромосомна теорія спадковості та її основні положення.	\|	Пластидна спадковість

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.003 сек.