Цитоплазматическая наследственность

• Имеются данные , необъснимые с точки зрения хромосомной теории наследственности А . Вейсмана и Т . Моргана ( т . е . исключительно ядерной локализации генов )

• Цитоплазма участвует в реализации генетической информации ядерных генов :

- синтез белков ( ферментов ) , контролируемых ядерными генами

- накопление продуктов деятельности ядерных генов

• Известны факты , свидетельствующие о прямом участии цитоплазмы в явлении наследственности ( проявление ээтой формы наследственности находится под контролем ядерной ДНК )

Цитоплазматическая наследственность ( нехромосомная ) - хранение и передача наследственной информации , заключённой в ДНК элементов цитоплазмы ( плазмогенов или внеядерных генов )

Плазмогены ( внеядерные гены ) - структурно - функциональные элементы внеядерной ДНК , определяющие наследственные задатки клетки , реализующиеся через её цитоплазму

Плазмон - совокупность наследственных задатков цитоплазмы ( плазмогенов )

• Плазмогены можно разделить на две группы :

1. гены ДНК - содержащих органелл клетки ( митохондрии - митохондральная ДНК , пластиды -пластидная ДНК , центриоли - центриолярная ДНК )

2. инфекционные агенты или клеточные эндосимбионты ( плазмиды , вирусы , эписомы )

• Плазмогены - имеют структуру и свойства ядерных генов

- способны к автономной репликации

- подвержены эффекту сцепления и рекомбинации

- подвергаются точковым мутациям

- распределяются между дочерними клетками равномерно

- осуществляют генетический контроль синтеза ряда важных ферментов и

развитие некоторых сложных признаков

• В ряде случаев передача признаков через цитоплазму связана с наличием в ней автономно развивающихся и репродуцирующихся паразитов и симбионтов - простейших или бактерий .

Плазмогены митохондрий

• Одна миотохондрия содержит 4 - 5 кольцевых молекул ДНК длинной около 15 000 пар нуклеотидов

• Содержит гены :

- синтеза т РНК , р РНК и белков рибосом , некоторых ферментов аэробного обмена и структурных белков внутренней мембраны митохондрий

- устойчивость к антибиотикам некоторых организмов ( дрожжей )

- мужская стерильность растений

- мутации митохондральных генов обуславливают некоторые пороки развития человека ( сращение нижних конечностей , раздвоение позвоночного столба )

• Плазмогенов митохондрий недостаточно для генетического контроля их структуры и функций (необходимо взаимодействие с ядерными генами , контролирующими синтез ферментов внутренней мембраны )

Плазмогены пластид ( пластидная наследственность )

• обуславливает пёстролистность у некоторых растений ( ночная красавица , львиный зев и др . ) чередование зелёных и бесцветных участков тканей листьев и стеблей ( пыльца растений не содержит пластид и наследование этого признака зависит только от материнского организма )

Плазмиды

• Плазмиды - очень короткие , автономно реплицирующиеся кольцевые фрагменты молекулы ДНК бактерий , обеспечивающие нехромосомную передачу наследственной информации .

• Содержат гены : - устойчивости бактерий к лекарственным препаратам ( антибиотикам , сульфаниламидам и др . )

- способности к синтезу защитных белков - колицинов

- плазмидой является половой фактор ( F - фактор ) бактерий , обеспечивающий их коньюгацию и половой процесс

Материнский эффект - одна из разновидностей цитоплазматической наследственнсти , при которой проявление признаков у потомков связано с действием ядерных генов материнского организма , осуществляемым через цитоплазму яйцеклетки .

• Продукты деятельности ядерных генов накапливаются в цитоплазме яйцеклетки в значительно большем количестве нежели в цитоплазме сперматозоида и оказывают доминирующее действие на различных этапах онтогенеза

• У эмбриона или взрослого организма в этом случае проявляется действие не генотипа , образовавшегося в результате оплодотворения , а генотипа той клетки , из которой в результате мейоза возникла яйцеклетка ( вызывает проявление у потомков преимущественно признаков материнского организма )

• По материнскому типу наследуются :

- устойчивость некоторых организмов к антибиотикам ( стрептомицину у хламидомонад )

- направление завитка у улиток

- пятнистость листьев

- мужская стерильность у некоторых растений

- уникальной остаётся родословная , согласно которой в семьях трёх поколений родилось 72 девочки и ни одного мальчика , что объясняется цитоплазматической наследственностью.