Роль органоидов клетки в наследственности кратко
Обновлено: 05.07.2024
Структуры передачи наследственной информации клеток
Основные положения:
• ДНК переносит генетическую информацию, в которой закодирована последовательность всех клеточных белков.
• Информация может переноситься и в клеточных структурах которые также наследуются.
В каждой живой клетке двойная спираль ДНК несет основную наследственную информацию. У бактерий и архей все информационные последовательности обычно расположены в одной хромосоме. У эукариот почти все гены находятся в ядерных хромосомах, и небольшое количество информационных последовательностей локализовано в митохондриях и хлоропластах (у растений).
ДНК также может являться генетическим материалом вирусов, однако у некоторых вирусов таковым служит РНК. У всех вирусов генетический материал окружен белковой оболочкой. Конечно, вирусы не являются живыми организмами, однако при инфицировании клетки их генетический аппарат функционирует таким же образом, как и у клетки-хозяина.
Клетки также способны хранить информацию, которая не закодирована в последовательностях ДНК. Такой способ наследования называется эпигенетической наследственностью. Формально этим термином описывается ситуация, когда две клетки имеют различный фенотип, хотя последовательности их ДНК в локусе, ответственном за проявление фенотипа, идентичны.
Примером эпигенетического эффекта является поведение белка, вызывающего заболевание коровьего бешенства. На рисунке ниже показано, что белок PrP может или находиться в простой растворимой форме, или принимать конформацию, при которой он образует крупные агрегаты. Образование этих агрегатов является причиной развития заболевания.
Они способны к самовоспроизведению, поскольку под их воздействием вновь синтезированные молекулы PrP принимают конформацию, способствующую агрегации. Аналогичные эффекты обнаружены в дрожжах, и, таким образом, эпигенетическое наследование является достаточно широко распространенной формой передачи наследственной информации. Во всех этих случаях фенотип определяется скорее наличием предсуществующих белковых агрегатов, а не последовательностью гена, кодирующего данный белок.
Мы не знаем, нужна ли клетке информация, заложенная в форме, отличной от последовательности нуклеотидов в ДНК Если бы смогли считать последовательности ДНК, кодирующие все белки, оказались бы они способны к взаимодействию с образованием всех клеточных структур и функций? Если нет, то какова природа информации, которая позволяет клетке образоваться только из уже существующей клетки?
Необходимы ли некие предсуществующие матрицы, на которых в дальнейшем собираются все структуры клетки (Важным фактором является локализация клеточных структур)?
PrP существуют в растворимой форме или приобретают альтернативную конформацию, способную к агрегации.
Под влиянием агрегатов вновь синтезированнные молекулы PrP начинают приобретать конформацию, благоприятствующую агрегации.
Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021
- Вернуться в содержание раздела "генетика" на нашем сайте
Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.
Наследственность – это способность живых организмов передавать свои признаки каждому последующему поколению.
Люди давно стали замечать, что растения и животные при размножении воспроизводят в потомстве определенные свои качества. Задолго до выяснения механизма передачи наследственной информации человечество уже занималось селекцией. Люди научились получать растения разных сортов и породы животных, имеющие требуемые качества. С развитием микробиологии ученым удалось выяснить, что роль хранителей и переносчиков наследственной информации выполняют нуклеиновые кислоты. В настоящее время выделяют ядерную и внеядерную (цитоплазматическую) наследственность.
Ядерная наследственность – это совокупность наследственной информации, содержащаяся в нуклеиновых кислотах ядра (в хромосомах).
Ее еще называют хромосомной.
Внеядерная (цитоплазматическая) наследственность – это способность определенных структур цитоплазмы хранить и в дальнейшем передавать из поколения в поколение часть наследственной информации.
Цитоплазматическая наследственность
Явление внеядерной или цитоплазматической наследственности состоит непосредственно в способности некоторых структурных компонентов цитоплазмы сохранять и передавать от родителей к потомкам, из поколения в поколение часть наследственной информации. Конечно, ведущую роль выполняют гены хромосом в процессе наследования большей доли признаков организма, но внеядерная наследственность тоже играет достаточно значительную роль.
Готовые работы на аналогичную тему
Этот вид наследственности связан напрямую с двумя видами генетических явлений.
Первое - это с наследованием признаков, обусловленных внеядерными генами, которые содержатся в специальных органеллах. Такими органеллами в клетках являются митохондрии, пластиды.
Второе - с появлением у потомков признаков, которые обусловлены ядерными генами родительских форм, но на развитие и проявление их влияет цитоплазма яйцеклетки.
Наличие генов в полуавтономных органеллах, способных к самоудвоению - митохондриях и пластидах - было обнаружено уже в начале $XX$ века.
Пластидное наследование
Цитоплазматическая наследственность, которая связана с генами пластид, свойственна многим цветочным растениям, например, таким как львиный зев, ночная красавица. Среди них встречаются формы с пестрыми листьями. Даный признак может передаваться только по материнской линии.
Степень пестроты листьев объясняется тем, что некоторые части пластид не способны образовывать хлорофилл. Кроме того, еще во время образования гамет (яйцеклеток и спермиев) пластиды попадают к яйцеклеткам, а не к спермиям. Размножающиеся делением пластиды имеют генетическую непрерывность: от зеленых пластид образуются зеленые, а бесцветные дают начало бесцветным.
При делении клетки пластиды разных типов распределяются случайным образом, в результате этого образуются клетки с бесцветными, зелеными или пластидами обоих типов вместе.
Митохондриальная наследственность
Цитоплазматическая наследственность, которая связана с митохондриями, рассматривалась на примере дрожжей. В их митохондриях были найдены гены, от которых зависит отсутствие или наличие дыхательных ферментов, также они определяют устойчивость к определенным антибиотикам.
Влияние на формирование некоторых состояний определенных признаков потомков ядерных генов материнского организма через цитоплазму яйцеклетки можно проследить на примере пресноводного брюхоногого моллюска-прудовика. Он имеет формы с разными состояниями наследственного признака - закрученности раковины направленной влево или вправо. Аллель, которая определяет правозакрученность ракушки, доминирует над левозакрученностью, но направление закрученности определяют только гены материнского организма. Так, например, особи, которые по рецессивному признаку левозакрученности гомозиготные, могут иметь правозакрученную раковину, в том случае, если происходят от материнского организма, который и обладал доминантной аллелью правозакрученности.
Читайте также: