Цитоплазматическая наследственность.

Ведущую роль в генетических процессах в клетках эукариот играет наследственный материалядра. Однако, это не означает, что цитоплазма не имеет значения при передаче наследственной информации. Накопленные к настоящему времени данные показывают, что и цитоплазма участвует в этих процессах. Ее участие выражается, содной стороны, в реализации через цитоплазму генетических потенций ядерных генов и, сдругой стороны, в цитоплазматической наследственности,то есть в том, что цитоплазма тоже хранит и передает потомкам некую долю полученной от родителей генетической информации, хотя и существенно меньшую, чем ядро.

Основоположниками изучения цитоплазматической наследственности являются К.Корренс и Э.Бауэр.

Совокупность наследственных задатков цитоплазмы называется плазмон, а сами задатки -плазмагены. Плазмон является частью генома.

Функции плазмагенов, как и генов находящихся в хромосомах, связаны с ДНК. Установлено, что собственную ДНК имеют пластиды, митохондрии и некоторые другие органоиды. Эти цитоплазматические структуры способны ксаморепродукции. Именно с этим связана передача цитоплазматической наследственности.

Плазмагены разнородны по своей природе. Их можно разделить на две группы:

1. Гены ДНК - содержащих органелл клетки (митохондрий, хлоропластов);

2. Гены инфекционных агентов или симбионтов клетки (вирусов, эписом и др.).

Плазмагены обеих групп сходны по своим свойствам с ядерными генами и осуществляют генетический контроль синтеза ряда важных ферментов, а, следовательно, и развития некоторых сложных признаков. Они способны к редупликациям и точковым мутациям, которые могут наследоваться.

Наследование через цитоплазму имеетследующие особенности:

1. число органоидов цитоплазмы, содержащих собственную ДНК непостоянно, не поддается точному учету;

2. при делении органоиды цитоплазмы распределяются, или могут распределяться между дочерними клетками неравномерно;

3. наследование через цитоплазму не подчиняется менделевским законам наследования;

4. оно происходит по материнской линии, так как цитоплазма зиготы формируется, в основном, за счет женской половой клетки;

5. гены цитоплазмы находятся под контролем ядерных генов.

Для изучения роли ядра и цитоплазмы в наследственности применяютразличные методы:

1).метод замещения ядра;

2).метод реципрокных и возвратных скрещиваний;

3).метод получения цитоплазматических мутаций и изучение характера проявления их в последующих поколениях.

Все виды наследования через цитоплазму можно разделить на две группы:

I группа - наследование признаков, которые связаны с особенностями цитоплазмы, возникшими в процессе индивидуального развития:

а) под влиянием факторов окружающей среды(онтогенетическая или фенотипическая предетерминация цитоплазмы);

б) под влиянием генотипа(генотипическая предетерминация цитоплазмы).

II группа - наследование признаков, обусловленных генами цитоплазмы:

а) локализованными в органеллах цитоплазмы (митохондриях, пластидах и пр.);

б) локализованными во внутриклеточных паразитах, симбионтах и пр.

В последнее время идентифицированы заболевания человека, обусловленные генами цитоплазмы. К ним относятся митохондриальные миопатии и энцифалопатии, врождённая атрофия зрительного нерва Лебера. Эти болезни передаются только по линии матери, их наследование не соответствует менделевскому. Установлено, что отрофия зрительного нерва Лебера не передаётся от мужчины ни детям, ни внукам, ни последующим поколениям, а от матери наследуется 50% - ами сыновей и дочерей.