APAKAH WARISAN SITOPLASMA? - BIOLOGI - 2025

The warisan cytoplasmic adalah pemindahan gen dalam sel sitoplasma yang tidak dikaitkan dengan kromosom teras. Jenis pusaka ini juga disebut warisan asing dan merupakan sebahagian daripada corak warisan yang berbeza yang dikenali sebagai bukan Mendelian.

Ia ditemui oleh ahli botani dan genetik Jerman Carl Erich Correns pada awal abad ke-20 (1908). Semasa Correns bekerja dengan tanaman yang dikenal sebagai Maravilla del Perú atau Clavellina (Mirabilis jalapa), dia memperhatikan bahawa pewarisan pewarnaan daun tanaman ini nampaknya tidak bergantung pada fenotip ayah.

Corak warisan Mendelian dan bukan Mendel. Diambil dan diedit dari: Ghadisu.

Pewarisan sifat ini, yang tidak mematuhi undang-undang genetik Mendel, nampaknya bergantung sepenuhnya pada genotip ibu; Akibatnya, dia mengemukakan hipotesis bahawa sifat-sifat ini berasal dari organel atau agen yang terdapat di sitoplasma ovula.

Setelah lebih dari 100 tahun penemuan ini, dan walaupun terdapat perkembangan genetik molekul, pengetahuan tentang bagaimana dan mengapa mekanisme pewarisan ekstraselular sebahagiannya tidak pasti dan kajian untuk menjelaskannya agak jarang.

Pewarisan sitoplasma vs pewarisan Mendel

Pewarisan Mendel

Ini adalah bentuk yang paling terkenal di antara proses keturunan yang berbeza. Itu diusulkan oleh Gregor Mendel, seorang bhikkhu dan saintis yang dilahirkan di Heinzendorf, bekas kerajaan Austria, yang kini dikenali sebagai Hynčice (Republik Czech), pada pertengahan abad ke-19 (1865-1866) dan ditemui semula pada awal abad ke-20.

Hipotesisnya mengenai keturunan dan teorinya diuji dan dijadikan asas bagi banyak teori lain. Penemuannya adalah asas dari apa yang dikenali hari ini sebagai genetik klasik.

Pewarisan Mendel menunjukkan bahawa setiap ibu bapa memberikan satu daripada dua kemungkinan alel untuk sifat yang akan dinyatakan; Alel ini terdapat di nukleus sel pembiakan (bahan genetik), yang menunjukkan bahawa warisan Mendel adalah biparental.

Apabila susunan genetik kedua ibu bapa (genotip) diketahui, undang-undang Mendel digunakan untuk meramalkan (tidak selalu berlaku) perkadaran dan taburan sifat yang dapat dilihat (fenotip). Pewarisan Mendel berlaku pada kebanyakan organisma yang membiak secara seksual.

Pewarisan sitoplasma atau ekstraselular

Jenis warisan ini ditemui pada tahun 1906 oleh ahli botani Carl Correns. Ia dianggap bukan Mendelian kerana penularan gen tidak melibatkan nukleus, yang merupakan organel yang dianggap dalam genetik klasik sebagai bertanggungjawab untuk mengandungi semua bahan genetik keturunan.

Dalam kes ini, pewarisan berlaku disebabkan oleh organel tertentu, seperti mitokondria dan kloroplas, yang mengandungi bahan genetiknya sendiri dan yang dapat berkembang biak di dalam sel.

Dalam kes mitokondria, yang dapat ditemukan dalam jumlah hampir 10.000 per sel atau ovula wanita (dengan beberapa salinan genom mereka), mereka dapat mereplikasi secara bebas dari pembelahan sel.

Jenis replikasi ini membolehkan mitokondria mempunyai kadar mutasi yang lebih tinggi daripada DNA nuklear, berkembang lebih cepat daripada DNA nuklear.

Semasa proses pembiakan, khususnya dalam persenyawaan, mitokondria yang terdapat pada sel pembiakan lelaki dikecualikan dari zigot (mereka hanya mempunyai beberapa ratus), sementara ovula dipelihara.

Dengan cara ini, bahan genetik mitokondria hanya diwarisi melalui ibu (warisan sitoplasma). Dengan ini, difahami bahawa pewarisan ekstraselular atau sitoplasma adalah uniparental.

Akibatnya, ungkapan fenotipik yang sukar dijelaskan dari sudut pandang Mendel diperoleh, mutasi yang tidak mempunyai ekspresi fenotipik, serta patologi yang berbeza.

Organelles

Mitokondria

Mitokondria adalah organel yang paling jelas dan terkenal dalam sitoplasma sel eukariotik sel. Mereka mempunyai fungsi menghasilkan tenaga untuk sel. Ciri yang menarik dari organel ini adalah yang sudah disebutkan mengenai asal usul ibu mereka. Walaupun ciri khas yang lain adalah mereka menunjukkan DNA mereka sendiri.

Bahagian mitokondria. Diambil dan diedit dari Kelvinsong; diubah suai oleh Sowlos.

Kloroplas

Kloroplas. Oleh Gmsotavio, dari Wikimedia Commons

Kloroplas adalah organel ciri sel eukariotik dan organisma yang mengandungi klorofil. Fungsi utamanya adalah untuk melakukan fotosintesis, untuk menghasilkan gula.

Seperti mitokondria, mereka mempunyai DNA mereka sendiri dan dapat membiak di dalam sel tanpa bantuan pembahagian sel. Begitu juga, warisannya adalah melalui ibu, iaitu, semasa pembiakan, hanya oocell yang menyediakan kloroplas.

Evolusi

Teori yang dikemukakan pada tahun 1967 oleh ahli biologi Amerika Lynn Margulis mengenai endosymbiosis, menunjukkan asal dan evolusi sel eukariotik, berdasarkan hubungan endosymbiotik jangka panjang antara organisma eukariotik prokariotik dan leluhur.

Menurut Margulis, organel seperti kloroplas dan mitokondria berasal dari prokariotik (masing-masing cyanobacteria dan proteobacteria). Organisma lain termasuk, fagositosis, atau kloroplas dan mitokondria yang diliputi.

Setelah memasukkannya, prekursor eukariotik tidak mencerna atau memproses prokariota ini (kloroplas dan mitokondria), yang tinggal di sel inang dan setelah berjuta-juta tahun evolusi, mereka menjadi organel sel eukariotik.

Antara fakta yang memberi penekanan kepada teori ini adalah keanehan yang disebutkan di atas bahawa organel ini mempunyai DNA mereka sendiri, dan bahawa mereka dapat meniru secara bebas di dalam sel dan tanpa bantuannya.

Perlu disebutkan bahawa para penyelidik berpendapat bahawa endosymbiosis, kehadiran DNA dalam organ-organ ini, kadar replikasi dan mutasi tinggi kloroplas dan mitokondria, serta warisan sitoplasma, adalah pendahulu dan bertanggungjawab untuk lompatan besar dalam kerumitan. dan evolusi kehidupan.

Bentuk warisan bukan Mendel lain

Penukaran gen

Adalah biasa diperhatikan semasa persimpangan antara cendawan. Ia berlaku apabila urutan gen menggantikan urutan homolog yang lain. Semasa pembelahan meiotik, apabila terdapat penggabungan semula tapak heterozigot secara homolog, ketidakcocokan berlaku di antara pangkalan.

Dalam usaha memperbetulkan ketidakcocokan ini, sel menyebabkan satu alel menggantikan yang lain menyebabkan warisan bukan Mendel yang disebut penukaran gen.

Pewarisan berjangkit

Virus mengambil bahagian dalam warisan jenis ini. Ejen berjangkit ini menjangkiti sel inang dan kekal di sitoplasma, memasukkan genomnya ke dalam genom inang.

Pencetakan genom

Jenis warisan bukan Mendel ini berlaku apabila sebatian alkyne yang berasal dari metana, dan histon, terlibat dalam molekul DNA melalui metilasi, semua ini tanpa jenis pengubahsuaian dalam urutan genetik.

Penggabungan ini akan kekal di sel pembiakan lelaki dan wanita dari keturunan dan akan dikekalkan melalui pembahagian sel mitotik dalam sel-sel tubuh organisma keturunan.

Proses pewarisan bukan Mendel lain adalah mozaik dan gangguan berulang trinukleotida.

Rujukan

1. Pewarisan Ekstranuklear - Warisan Organelle Non-mendelian. Dipulihkan dari Medicine.jrank.org.
2. Warisan bukan Mendel. Wikipedia. Dipulihkan dari en.wikipedia.org.
3. Warisan mitokondria. Ensiklopedia.com. Dipulihkan dari ensiklopedia.com.
4. GH Beale (1966). Peranan sitoplasma dalam keturunan. Prosiding Royal Society B.
5. Pewarisan luar nuklear. Wikipedia. Dipulihkan dari en.wikipedia.org.
6. Penukaran gen. Dipulihkan dari en.wikipedia.org.
7. Pencetakan genom. Dipulihkan dari en.wikipedia.org.