Тема: внеядерная успадкування.
Мета заняття: вивчити внеядерная (нехромосомной, неменделеевское) успадкування.
Питання, що розглядаються на занятті:
1. позахромосомних фактори спадковості.
2 Материнський ефект цітоплазми.Наследованіе завитка раковини у молюсків.
3. Мітохондріальний геном, особливості його будови та функціонування.
4. Спадкування ряболиста у рослин. Фактор молока в мишей. Пріони.
Формуються поняття: внеядерная (позахромосомних) успадкування, материнський ефект цитоплазми, мітохондріальний геном, інфекційні фактори спадковості.
Науковці, які працювали (працюють) в даному напрямку: К. Корренс, Е. Баур, Б. Ефруссі, Дж. Біттнер
Деякі аспекти теми:
ядерне (хромосомні) внеядерная (нехромосомной)
· Тварини клітини - мітохондрії
· Рослинні клітини - пластиди (іноді + мітохондрії)
Критерії внеядерная спадкування:
1. Зв'язок успадкування певних ознак з перенесенням в клітку цитоплазматичної ДНК.
2 Відмінності в результатах реципрокних схрещувань.
3. Неможливість виявлення зчеплення з картірован раніше хромосомними генами.
4. Відсутність типового кількісного менделевского розщеплення ознак в потомстві, залежного від розбіжності гомологічних хромосом в мейозі.
5. Передача ознаки потомству, що не супроводжується перенесенням ядерних генів.
Материнський ефект цитоплазми
· Вплив генотипу матері на характер потомства першого покоління, який передається через властивості цитоплазми яйцеклітин;
· Потомство розвивається в значній мірі відповідно до генотипом матері і незалежно від особливостей власного генотипу.
Материнський ефект цитоплазми чітко простежується при спадкуванні завитка раковини у молюсків
Спадкування завитка раковини у молюсків - розщеплення ознак в 3-му поколінні!
Однак в цитоплазмі також існують молекули, які є носіями спадкової інформації - це можуть бути ДНК пластид або мітохондрій, а також деякі інші агенти. Ще в 1921 р російський ботанік Б.М. Козо-Полянський висловив думку, що клітина - це сімбіотрофная система, в якій живе разом кілька організмів. В даний час ендосімбіотіческая теорія походження мітохондрій і хлоропластів є загальноприйнятою. Відповідно до цієї теорії, мітохондрії - це в минулому самостійні організми. На думку Л. Маргеліс (1983), це могли бути еубактеріі, що містять ряд дихальних ферментів. На певному етапі еволюції вони проникали в примітивну, що містить ядро клітку. І, дійсно, виявилося, що ДНК мітохондрій і хлоропластів за своєю структурою дещо відрізняється від ядерної ДНК і подібна до бактеріальної ДНК (кільцеве будова, генетичний код). Подібність виявляється і в апараті трансляції - рибосоми мітохондрій і пластид мають більш дрібні розміри. Синтез білка в мітохондріях, подібно бактеріального, пригнічується антибіотиком хлорамфениколом, який не впливає на синтез білка на рибосомах еукаріот. Крім того, система перенесення електронів у бактерій розташована в плазматичній мембрані, що нагадує організацію електронтранспортной ланцюга у внутрішній мітохондріальній мембрані.
Властивості мітохондрій (білки, структура) закодовані частково в ДНК мітохондрій, а частково в ядрі. Так, мітохондріальний геном кодує білки рибосом і частково систему переносників електронно-транспортного ланцюга, а в геномі ядра кодована інформація про білки-ферменти циклу Кребса. Зіставлення розмірів мітохондріальної ДНК з числом і розміром мітохондріальних білків показує, що в ній закладено інформації майже для половини білків. Це і дозволяє вважати мітохондрії, як і хлоропласти, напівавтономними, т. Е. В повному обсязі залежними від ядра. Вони мають власну ДНК і власну білоксинтезуюча систему, і саме з ними і з пластидами пов'язана так звана цитоплазматична спадковість. У більшості випадків це спадкування по материнській лінії, так як ініціальні частинки мітохондрій локалізовані в яйцеклітині, тобто мітохондрії завжди утворюються від мітохондрій.
Мітохондрії - цитоплазматические органели в клітинах тварин і рослин, «енергетичні станції клітини», мають власні дволанцюжкові кільцеві молекули ДНК і власний апарат трансляції.
Електронно-транспортна (дихальна) ланцюг мітохондрій представлена п'ятьма білковими комплексами внутрішньої мембрани, кодованими як ядерними, так і власними мітохондріальними генами.
В мітохондріях локалізована велика частина реакцій дихання (аеробне фаза). Акумуляція енергії дихання здійснюється в аденозинтрифосфату (АТФ).
Дволанцюжкова молекул мітохондріальної ДНК людину містить 16559 п.н. і має гени власних тРНК і рРНК.
У рослин основну дихальну функцію здійснюють пластиди. Саме з ДНК пластид пов'язано успадкування у деяких рослин властивості ряболиста (за відсутності фотосинтезу немає зеленого забарвлення; при нормальному процесі фотосинтезу лист зелений).
Спадкування ряболиста у рослин: