DZIEDZICZENIE POZAJĄDROWE Prezentacja wykonana w ramach tzw. „samokształcenia”

Dziedziczenie cytoplazmatyczne (pozachromosomowe, pozajądrowe) przekazywanie potomstwu genów zlokalizowanych w strukturach znajdujących się poza jądrami komórkowymi.

Licznych przykładów dziedziczenia pozachromosomowego dostarczają mikroorganizmy (plazmidy), natomiast u organizmów wyższych przykładem są mitochondria (w mitochondriach znajduje się ok. 2% genów) i chloroplasty (ich DNA zawiera funkcjonalne geny).

Geny pozachromosomowe są zbudowane z DNA, który ma zdolność do samopowielania się (replikacja DNA), dzięki czemu mogą być powielane i przekazywane w niezmienionej liczbie komórkom potomnym.

Genom mitochondrialny: - znikoma ilość miejsc niekodujących - długość genomu -ok. 16560 par zasad - chromosomy występują w formie dziesięciu pojedynczych kolistych dwuniciowych helis DNA

System dziedziczenia pozachromosomowego pełni mniejszą rolę niż dziedziczenie jądrowe (chromosomowe) i najczęściej jest mu podporządkowane.

Cechy te dziedziczą się zwykle: - niezgodnie z prawami Mendla, - segregacja genów do komórek potomnych odbywa się w sposób przypadkowy, - jako dziedziczenie matczyne – komórka jajowa większa od plemnika przekazuje więcej mitochondriów i chloroplastów do zygoty.

U ssaków i ptaków mitochondria wraz ze znajdującym się w nich mtDNA dziedziczone są niemal wyłącznie w linii matczynej (żeńskiej), ponieważ wszystkie lub niemal wszystkie pochodzą z oocytu. Bardzo nieliczne (jeśli w ogóle) są przekazywane w plemniku , a ponadto te pochodzące od ojca (wraz z zawartym w nich mtDNA) są niszczone we wczesnych fazach rozwoju zygoty. Zatem geny mitochondrialne są przekazywane przez matkę potomstwu obu płci.

Taki wzór dziedziczenia obserwuje się też w chorobach mitochondrialnych – związanych z mutacjami w genomie mitochondrialnym. Jak dotąd u ludzi opisano tylko jeden przypadek dziedziczenia genomu mitochondrialnego po ojcu. W genomie mitochondrialnym ssaków nie obserwuje się też rekombinacji. Sposób dziedziczenia genomu mitochondrialnego pozwala na wykorzystywanie go w badaniach nad ewolucją.

MtDNA i chlDNA kodują tRNA i rRNA uczestniczące w biosyntezie białek własnych oraz kodują 50% białek, z których część wykorzystywana jest jako enzymy w fotosyntezie i enzymy łańcucha oddechowego.

W komórkach prokariotycznych poza znajdującą się w genoforze cząsteczką DNA, w cytoplazmie mogą się znajdować koliste cząsteczki DNA zwane plazmidami: replikujące się niezależnie od genoforu, warunkujące odporność na antybiotyki, promienie UV oraz płeć bakterii. - Plazmidy łatwo przekazywane są z komórki do komórki, mogą wbudowywać się do DNA genoforu – z tego powodu są wykorzystywane jako wektory w inżynierii genetycznej

Pozajądrowo dziedziczy się, np. : odporność drożdży na antybiotyki, pstrolistność u dziwaczka, męska sterylność u kukurydzy, Niektóre choroby mięśni u człowieka (wynik mutacji mtDNA).