Klíčový rozdíl – Cytoplazmatická dědičnost versus genetický mateřský efekt
Chromozomální DNA je hlavní zásobárnou genetické informace v buňce. Je to nástroj při rozhodování o fenotypu potomka. Existují však případy, kdy je fenotyp potomstva podobný fenotypu matky bez ohledu na vlivy prostředí nebo genotyp, který nese. To naznačuje, že mimo jádro existuje DNA, která přispívá k rozhodování o fenotypu potomstva. Vědci zjistili, že je to způsobeno především dvěma jevy nazvanými cytoplazmatická dědičnost a genetický mateřský efekt. Ačkoli se chromozomy během meiózy přesně dělí na gamety, cytoplazma gamet se neshromažďuje přesně do zygoty. Cytoplazmatická dědičnost a genetické mateřské účinky vznikají díky příspěvku většího množství cytoplazmy samičí gametou do výsledné zygoty během syngamie. Cytoplazmatická dědičnost a genetický mateřský účinek se však navzájem liší. Klíčový rozdíl mezi cytoplazmatickou dědičností a genetickým mateřským účinkem je v tom, že k cytoplazmatické dědičnosti dochází v důsledku genetické informace uložené v genech některých organel, jako jsou mitochondrie a chloroplasty přítomné v cytoplazmě, zatímco genetický mateřský účinek nastává v důsledku mRNA a proteinů přijatých z ženské gamety..
Co je cytoplazmatická dědičnost?
Mitochondrie a chloroplast jsou dvě organely přítomné v buňkách, které obsahují DNA jinou než chromozomální. Tato organelární DNA nese genetickou informaci a funguje samostatně nebo ve spolupráci s jadernou DNA (chromozomální DNA). Dědičnost vlastností z generace na generaci extrachromozomální /cytoplazmatickou/organelovou DNA se nazývá cytoplazmatická dědičnost. Existuje velké množství příkladů, které ukazují zapojení cytoplazmatické DNA do kontroly dědičných znaků organismů. Proto jsou také známé jako jednotky cytoplazmatické dědičnosti nebo cytoplazmatické geny.
Tyto plazmatické geny jsou většinou přijímány cytoplazmou vajíčka spíše než cytoplazmou spermií. Proto je cytoplazmatická dědičnost považována za fenomén dědičnosti matky, který ovlivňuje dědičné znaky. Ačkoli cytoplazmatická dědičnost přispívá k rozhodování o charakterech potomstva, vzájemné křížení nevedou ke stejným fenotypům.
Obrázek 01: Mitochondrie a chloroplast
Co je genetický mateřský efekt?
Mateřský efekt je situace, která určuje fenotyp potomka genotypem jeho matky, nezávisle na genotypu potomka a vlivu prostředí. Jinými slovy, mateřský efekt je náhodný vliv mateřského genotypu na fenotyp potomstva bez ohledu na jeho genotyp. Vyskytuje se v důsledku specifické mRNA a proteinů dodávaných matkou do zygoty během vývoje embrya. U mnoha organismů je embryo zpočátku pro transkripci neaktivní. Proto je důležitý přísun mRNA a proteinů z mateřské strany. Mateřský efekt nevzniká kvůli jednotkám dědičnosti. Vzniká zcela díky těmto molekulám přijatým z mateřské zásoby. Kvůli těmto mateřským účinkům se mohou dva potomci někdy fenotypově lišit od sebe, ačkoli mají stejný genotyp. Jeden jedinec se může podobat matce rodiče.
Vlastnosti cytoplazmy jsou řízeny hlavně jadernými geny. Mateřský efekt tedy závisí na jaderných genech.
Mateřský efekt je důležitým procesem v ekologii a evoluci. Přispívá k populační dynamice, fenotypové plasticitě, konstrukci výklenku, evoluci životní historie a přírodnímu výběru.
Obrázek 02: Genetické křížení zahrnující recesivní mutaci způsobenou mateřským účinkem
Jaký je rozdíl mezi cytoplazmatickou dědičností a genetickým mateřským účinkem?
Cytoplazmatická dědičnost vs genetický mateřský efekt |
|
| Cytoplazmatická dědičnost je dědičnost vlastností způsobených genetickou informací uloženou v cytoplazmatické DNA nebo organelové DNA. | Genetický mateřský efekt je fenomén, kdy o vlastnostech potomků rozhodují mateřské faktory, jako je mRNA a proteiny. |
| Výskyt | |
| Cytoplazmatická dědičnost je výsledkem skutečných genů přijatých z mitochondrií, chloroplastů nebo jakýchkoli infekčních částic, jako je virus. | Genetický mateřský efekt je výsledkem mRNA nebo proteinů přijatých z vajíčka matky. |
| Zapojení organel | |
| Cytoplazmatická dědičnost se podílí na základních organelách, jako jsou chloroplasty a mitochondrie. | Genetický mateřský efekt se na organelách nepodílí. |
| Závislost na jaderných genech | |
| Cytoplazmatická dědičnost nezávisí na jaderných genech. | Genetický mateřský efekt může, ale nemusí záviset na jaderných genech. |
| Genetický základ | |
| Cytoplazmatická dědičnost je způsobena skutečnými geny. | Genetický mateřský efekt je způsoben genovými produkty, ale ne skutečnými geny. |
Shrnutí – Cytoplazmatická dědičnost vs genetický mateřský efekt
Chromozomální DNA je považována za jediný genetický materiál buňky. Nicméně několik buněčných organel (mitochondrie, chloroplasty) má DNA, která může ovlivnit vlastnosti potomků. Některé mateřské produkty v cytoplazmě se také podílejí na rozhodování o vlastnostech potomka. Cytoplazmatická dědičnost a genetický mateřský efekt jsou dvě takové situace. Tyto dva jevy jsou způsobeny geny nebo faktory zděděnými z vajíčka matky po zygotu. Mateřský efekt je výsledkem mRNA a proteinů (genových produktů) přijatých z cytoplazmy vajíčka matky. Cytoplazmatická dědičnost je výsledkem genetického materiálu v mitochondriích nebo chloroplastech nebo infekčních virech. To je hlavní rozdíl mezi cytoplazmatickou dědičností a genetickým mateřským účinkem. Potomstvo dědí mateřské vlastnosti bez ohledu na svůj vlastní genotyp a geny způsobené oběma těmito jevy.
Stáhnout PDF verzi Cytoplazmatické dědičnosti vs genetický mateřský efekt
Můžete si stáhnout PDF verzi tohoto článku a použít ji pro offline účely podle citací. Stáhněte si PDF verzi zde Rozdíl mezi cytoplazmatickou dědičností a genetickým mateřským účinkem.
