Извънядрено унаследяване 1

Обикновено, когато кажем ДНК, си представяме ядрото на клетката, тъй като ДНК на една клетка се съдържа в ядрото, но има някои изключения от това общо правило. Има определени органели, които имат собствена ДНК и два много известни примера за това са митохондриите и хлоропластите. Митохондриите и хлоропластите имат собствена ДНК, която ще нарисувам тук в синьо, и не само имат собствена ДНК, но всъщност могат да репликират своята ДНК и да репликират себе си независимо от ядрото на клетката, в която са. Ще разгледаме набързо митохондриите. Митохондриите са органели, които се срещат в еукариотните клетки и понякога са наричани електроцентралите на клетката, понеже разграждат глюкоза, за да изградят богата на енергия молекула, наречена АТФ, а после клетката взима този АТФ и го използва за всякакви клетъчни процеси. Митохондриалната ДНК, записвана като mtДНК, съдържа около 37 гена. Повечето от тези гени са свързани с клетъчното дишане, което протича в митохондриите. Да разгледаме хлоропластите. Хлоропластите са тези органели, които се срещат в растителните клетки. Срещат се още и в клетките на водораслите. Хлоропластите са мястото, където се извършва фотосинтезата. Ако искаме да сме по-точни, имаш тези купчинки, наречени грана в единствено число и грани в множествено число. И тези грани са изградени от... Това тук е m. Тези грани са изградени от тези малки кръгчета, наречени тилакоиди, и фотосинтезата протича в тези тилакоиди. По време на фотосинтеза се използва слънчева светлина с куп други стъпки, за да се произведе глюкоза. Оттук идва концепцията за изграждане на собствената храна. Всъщност това произвежда глюкоза. Произвежда собствената си храна. И после тази глюкоза отива в митохондриите на клетката и бива разградена, произвежда АТФ, а после клетката използва този АТФ за каквито нужди са ѝ необходими. ДНК в хлоропластите, понякога наричана срДНК, има около 100 гена и тези гени, повечето от тях са свързани с протеини или неща, които участват във фотосинтезата. И причината това да е интересно е... нека разгледаме как обикновено протича половото възпроизвеждане. Имаме яйцеклетка и ядрото на тази яйцеклетка обикновено съдържа само половината количество ДНК в сравнение с обикновена клетка на този организъм. Означаваме това с "n", а после имаме сперматозоид. Спомни си, сперматозоидът е много, много по-малък от яйцеклетката, така че това не е начертано в мащаб. Сперматозоидът също има в ядрото си само половината от количеството ДНК спрямо нормалните клетки на организма. Това също е n. Но после те се сливат и се получава зигота. Тази зигота е 2n. Тя има нормалното количество ДНК, което всяка клетка в този организъм би имала. Половината от нея идва от яйцеклетката и половината идва от сперматозоида. Тази зигота ще се раздели на две клетки, тези две клетки, разбира се, допълнително се делят и това продължава и продължава, докато има достатъчно клетки, които да съставят един организъм. Но тази яйцеклетка е напълно развита клетка и не само има генетична информация, но и органели в цитоплазмата си. В нейната цитоплазма има митохондрии, които притежават ДНК, която просто ще нарисувам в синьо. Зиготата също има митохондрия, защото – спомни си – зиготата е самата яйцеклетка, с тази разлика, че има допълнителна ДНК в ядрото си от сперматозоида. Запомни, че сперматозоидът не осигурява на зиготата нищо друго, освен половината ДНК в ядрото. Той не осигурява нищо друго на зиготата. Сега имаме зиготата с тази митохондрия, и, разбира се, ДНК в ядрото ѝ. Когато зиготата се реплицира, се реплицира ядрото, но също така се реплицира и митохондрията в цитоплазмата, няма да рисувам ядрото, просто рисувам митохондриите. Тези митохондрии идват само от яйцеклетката. Нито една митохондрия не идва от сперматозоида. Това се нарича майчино унаследяване. Майчиното унаследяване е точно каквото изглежда – унаследяване единствено от майката. само от яйцеклетката. Така тук показахме, че митохондриите на новия организъм се наследяват само от митохондрията, която идва от яйцеклетката на майката. а не от сперматозоида. И, следователно, тя проявява майчино унаследяване. Митохондриите и хлоропластите демонстрират майчино унаследяване, защото идват от яйцеклетката, която се превръща в организъм. За майчиното унаследяване е важно да се знае, че то е противоположно на генетичните принципи на Мендел, защото там се приема, че половината генетична информация е от яйцеклетката, а другата половина от сперматозоида. Там не се отчита унаследяване само от яйцеклетката. В действителност, всичко, което описахме дотук, може да се нарече извънядрено унаследяване. Извънядреното унаследяване включва всички гени, които се предават от структури, които не се намират в клетъчното ядро. Затова се нарича извънядрено унаследяване – извън ядрото. Митохондриите и хлоропластите се намират извън ядрото. Така че, когато те се унаследяват, това е извънядрено унаследяване. След като дефинирахме какво е извънядреното унаследяване, ще разгледаме някои от първите експерименти, чрез които е открито извънядреното унаследяване.