Цитоплазматична спадковість

Порядку 10% ДНК еукаріотичної клітини пов’язано не з ядерними структурами (хромосомами), а з внутрішньоклітинними утвореннями переважно цитоплазматичної локалізації, зокрема з мітохондріями і пластидами (рослинні клітини).

Позаядерні (позахромосомні) генетичні елементи також беруть участь у формуванні фенотипічних ознак в процесі індивідуального розвитку і життєдіяльності організму. Разом з тим успадкування ознак, контрольованих генетичними елементами позаядерної локалізації (цитоплазматичними генами, цитоплазматичною ДНК), характеризується своїми особливостями – цитоплазматичною спадковістю. Вона не дотримується правил успадкування ознак, яка встановлена Г. Менделем – неменделеєвським спадкування – і випливають з закономірної поведінки хромосом при:

  • мітозі;
  • мейозі;
  • заплідненні.

Так як організм, який розвивається з зиготи і утворюється в результаті запліднення, отримує цитоплазматичні структури, зокрема мітохондрії, виключно від яйцеклітини, цитоплазматичне спадкування відповідних ознак здійснюється по материнській лінії.

Цитоплазматичний тип спадкування характерний для ознаки «строкаті листя» у деяких рослин.

Наявність названої ознаки обумовлена мутацією в ДНК хлоропластів, фенотипічно виявляється в порушенні утворення зеленого пігменту хлорофілу. Розмноження в рослинних клітинах нормальних (зелених) і мутантних (безбарвних) пластид з подальшим їх випадковим розподілом між дочірніми клітинами призводить до появи одиничних клітин, зовсім позбавлених забарвлених хлоропластів.

Потомство (клон) цих клітин утворює знебарвлені зони в листі.

Фенотип нащадків по аналізованій ознаці залежить від фенотипу материнської рослини. У рослини із зеленим листям потомство нормальне. У рослини з безбарвними листям потомство має такий же фенотип – листя непофарбована. У материнської рослини з строкатим листям нащадки можуть мати всі можливі фенотипи за вказаною ознакою – листя від повністю зеленого до повністю безбарвного, а також всілякі перехідні (проміжні) форми. При цьому стан листя рослин-нащадків не залежить від фенотипу листя батьківської рослини.

Цитоплазматичний тип успадкування ознак, обумовлений мітохондріальною ДНК (мтДНК, хромосома М), характеризується своїми особливостями насамперед у зв’язку з тим, що принципові структурно-функціональні параметри зазначених органел або знаходяться під генетичним контролем ядерних генів, або вимагають адекватної взаємодії елементів ядерного і мітохондріального геномів.

У сучасній медичній генетиці існує самостійний розділ – мітохондріальні спадкові хвороби.

Посилання на основну публікацію