big-archive.ru

Большой информационный архив

                       

Цитоплазматическая наследственность

В процессе реализации заключенной в ядерных генах генетической информации важную роль играет цитоплазма клетки. Именно в цитоплазме осуществляется синтез белковых молекул на основе информации, закодированной в молекулах ядерной ДНК. Одновременно некоторые структурные элементы цитоплазмы могут хранить и передавать по наследству определенную долю генетической информации, не связанной с ядром. Такой способ передачи генетической информации называется цитоплазматической, или нехромосомной, наследственностью.

Цитоплазматическая наследственность связана с действием генов, локализованных в таких элементах цитоплазмы, которые содержат ДНК, способны к автономной репликации и равномерному распределению между дочерными клетками. Важнейшими из них являются пластиды, митохондрии и плазмиды.

Пластидная наследственность. Генетическая роль пластид выявлена еще в начале XX в. при изучении явления пестролистности у растений ночной красавицы, львиного зева и других.. У таких растений возможно чередование зеленых и бесцветных участков тканей листьев и стеблей либо поочередное расположение окрашенных и неокрашенных слоев ткани. Такое явление мозаичности связано с наличием в клетках только зеленых или только бесцветных пластид или их смеси. При делении клетки с зелеными и бесцветными пластидами воспроизводят клетки, себе подобные. В результате независимого деления пластид и случайного распределения их в процессе митоза клетки, содержащие смесь окрашенных и неокрашенных пластид, могут порождать либо только зеленые участки ткани, либо только белые, либо мозаичные. Поскольку в большинстве случаев пыльца растений не содержит пластид, передача потомству признака пестролистности целиком зависит от материнского организма: семена из цветков с зеленых побегов дают начало зеленым растениям, с белых — белым растениям, с пестролистных — зеленым, белым и пестролистным. Образовавшиеся целиком белые растения являются хлорофилльными мутантами и гибнут в связи с нарушением фотосинтетической функции.

Очень детально генетика пластид изучена на одноклеточной водоросли хламидомонаде.

Митохондриальные гены. С генами, локализованными в митохондриях, связано наследование ряда нарушений в действии дыхательных ферментов у дрожжей, устойчивости и чувствительности дрожжевых клеток к действию антибиотиков, признака замедленности роста мицелия у гриба нейроспоры и др. Для митохондриальных генов дрожжей установлен эффект сцепления и показана возможность рекомбинации.

Плазмиды. Кроме митохондрий, входящих в состав как животных, так и растительных клеток, и хлоропластов, являющихся компонентом только растительной клетки, к факторам, обеспечивающим нехромосомную передачу наследственной информации, относятся и плазмиды бактерий. Плазмиды — очень короткие кольцевые фрагменты молекулы ДНК. С ними связано наследование бактериями устойчивости к лекарственным препаратам (антибиотикам, сульфаниламидам и др.), их способность синтезировать особые защитные белки — колицины. Плазмидой является и так называемый половой фактор (F-фактор) бактерий, обеспечивающий у них конъюгацию и осуществление полового процесса.

В ряде случаев передача признаков через цитоплазму связана с наличием в ней автономно развивающихся и репродуцирующихся паразитов и симбионтов, каковыми могут быть простейшие организмы или бактерии.

Материнский эффект. Еще одной из разновидностей цитоплазматической наследственности является так называемый материнский эффект, при котором проявление признаков у потомков связано с действием генов материнского организма, осуществляемым через цитоплазму яйцеклетки. Продукты деятельности ядерных генов в таком случае начинают накапливаться в цитоплазме яйцеклетки еще задолго до оплодотворения. Они оказывают влияние непосредственно на яйцо или эмбрион, либо на различные этапы развития взрослого организма. Характерно, что в этом случае в цитоплазме проявляется действие не генотипа, образовавшегося в результате оплодотворения, а генотипа той клетки, из которой в результате мейоза возникла яйцеклетка.

 

Предыдущая глава ::: К содержанию ::: Следующая глава

 

                       

  Рейтинг@Mail.ru    

Внимание! При копировании материалов ссылка на авторов книги обязательна.