Kľúčový rozdiel – Cytoplazmatická dedičnosť verzus genetický materský efekt
Chromozomálna DNA je hlavnou zásobárňou genetických informácií v bunke. Je nástrojom pri rozhodovaní o fenotype potomstva. Existujú však prípady, keď je fenotyp potomstva podobný fenotypu matky bez ohľadu na účinky prostredia alebo genotyp, ktorý nesie. To naznačuje, že mimo jadra je DNA, ktorá prispieva k rozhodovaniu o fenotype potomstva. Vedci zistili, že je to hlavne kvôli dvom javom nazývaným cytoplazmatická dedičnosť a genetický materinský efekt. Aj keď sa chromozómy počas meiózy presne delia na gaméty, cytoplazma gamét sa nezhromažďuje presne do zygoty. Cytoplazmatická dedičnosť a genetické materské účinky vznikajú v dôsledku príspevku väčšieho množstva cytoplazmy ženskou gamétou do výslednej zygoty počas syngamie. Cytoplazmatická dedičnosť a genetický materský účinok sa však navzájom líšia. Kľúčový rozdiel medzi cytoplazmatickou dedičnosťou a genetickým materským účinkom je v tom, že k cytoplazmatickej dedičnosti dochádza v dôsledku genetickej informácie uloženej v génoch niektorých organel, ako sú mitochondrie a chloroplasty prítomné v cytoplazme, zatiaľ čo genetický materský účinok nastáva v dôsledku mRNA a proteínov prijatých zo ženskej gaméty..
Čo je cytoplazmatická dedičnosť?
Mitochondrie a chloroplast sú dve organely prítomné v bunkách, ktoré obsahujú inú DNA ako chromozomálnu. Táto organelárna DNA nesie genetickú informáciu a funguje samostatne alebo v spolupráci s jadrovou DNA (chromozomálna DNA). Dedičnosť charakteristík z generácie na generáciu extrachromozomálnou /cytoplazmatickou/organelovou DNA sa nazýva cytoplazmatická dedičnosť. Existuje veľké množstvo príkladov, ktoré ukazujú zapojenie cytoplazmatickej DNA do kontroly dedičných znakov organizmov. Preto sú známe aj ako jednotky cytoplazmatickej dedičnosti alebo cytoplazmatické gény.
Tieto plazmatické gény sú väčšinou prijímané cytoplazmou vajíčka a nie cytoplazmou spermií. Preto sa cytoplazmatická dedičnosť považuje za fenomén dedičnosti matky, ktorý ovplyvňuje znaky dedičnosti. Hoci cytoplazmatická dedičnosť prispieva k rozhodovaniu o charaktere potomstva, vzájomné kríženia nevedú k rovnakým fenotypom.
Obrázok 01: Mitochondrie a chloroplasty
Čo je genetický efekt na matku?
Materský efekt je situácia, ktorá určuje fenotyp potomka genotypom jeho matky, nezávisle od genotypu potomka a vplyvu prostredia. Inými slovami, materinský efekt je náhodný vplyv materského genotypu na fenotyp potomstva bez ohľadu na jeho genotyp. Vyskytuje sa v dôsledku špecifickej mRNA a proteínov dodávaných matkou do zygoty počas vývoja embrya. V mnohých organizmoch je embryo spočiatku neaktívne pre transkripciu. Preto je dôležitý prísun mRNA a proteínov zo strany matky. Materský efekt nevzniká v dôsledku jednotiek dedičnosti. Vzniká úplne vďaka týmto molekulám prijatým z materských zásob. V dôsledku týchto materských účinkov sa môžu dvaja potomkovia niekedy fenotypovo líšiť od seba, hoci majú rovnaký genotyp. Jeden jedinec sa môže podobať na matku rodiča.
Vlastnosti cytoplazmy sú riadené hlavne jadrovými génmi. Účinok matky teda závisí od jadrových génov.
Materský efekt je dôležitý proces v ekológii a evolúcii. Prispieva k populačnej dynamike, fenotypovej plasticite, tvorbe výklenku, evolúcii životnej histórie a prirodzenému výberu.
Obrázok 02: Genetické kríženia zahŕňajúce recesívnu mutáciu materského účinku
Aký je rozdiel medzi cytoplazmatickou dedičnosťou a genetickým materským efektom?
Cytoplazmatická dedičnosť verzus genetický materský efekt |
|
| Cytoplazmatická dedičnosť je dedičnosť charakteristík v dôsledku genetickej informácie uloženej v cytoplazmatickej DNA alebo organelovej DNA. | Genetický materský efekt je fenomén, pri ktorom o vlastnostiach potomstva rozhodujú materské faktory, ako sú mRNA a proteíny. |
| Výskyt | |
| Cytoplazmatická dedičnosť je výsledkom skutočných génov získaných z mitochondrií, chloroplastov alebo akýchkoľvek infekčných častíc, ako je vírus. | Genetický materský efekt je výsledkom mRNA alebo proteínov prijatých z materského vajíčka. |
| Zapojenie organel | |
| Cytoplazmatická dedičnosť sa podieľa na základných organelách, ako sú chloroplasty a mitochondrie. | Genetický materský efekt nie je zapojený do organel. |
| Závislosť na jadrových génoch | |
| Cytoplazmatická dedičnosť nezávisí od jadrových génov. | Genetický materský efekt môže, ale nemusí závisieť od jadrových génov. |
| Genetický základ | |
| Cytoplazmatická dedičnosť je spôsobená skutočnými génmi. | Genetický materský efekt je spôsobený génovými produktmi, ale nie skutočnými génmi. |
Súhrn – Cytoplazmatická dedičnosť verzus genetický materský efekt
Chromozomálna DNA sa považuje za jediný genetický materiál bunky. Avšak niekoľko bunkových organel (mitochondrie, chloroplasty) má DNA, ktorá môže ovplyvniť vlastnosti potomstva. Niektoré materské produkty v cytoplazme sa tiež podieľajú na rozhodovaní o vlastnostiach potomstva. Cytoplazmatická dedičnosť a genetický materský efekt sú dve takéto situácie. Tieto dva javy sú spôsobené génmi alebo faktormi zdedenými z vajíčka matky po zygotu. Materský efekt je výsledkom mRNA a proteínov (génových produktov) prijatých z cytoplazmy materského vajíčka. Cytoplazmatická dedičnosť je výsledkom genetického materiálu v mitochondriách alebo chloroplastoch alebo infekčných vírusoch. Toto je hlavný rozdiel medzi cytoplazmatickou dedičnosťou a genetickým materským účinkom. Potomstvo dedí materské znaky bez ohľadu na svoj vlastný genotyp a gény v dôsledku oboch týchto javov.
Stiahnuť PDF verziu Cytoplazmatickej dedičnosti vs genetický materský efekt
Môžete si stiahnuť PDF verziu tohto článku a použiť ju na offline účely podľa citácií. Stiahnite si PDF verziu tu Rozdiel medzi cytoplazmatickou dedičnosťou a genetickým materským efektom.
