Nøgleforskel – Cytoplasmatisk arv vs genetisk maternal effekt
Kromosom alt DNA er hovedlageret for genetisk information i en celle. Det er medvirkende til at bestemme fænotypen af et afkom. Der er dog tilfælde, hvor afkommets fænotype ligner moderens fænotype uanset miljøpåvirkninger eller den genotype, den bærer. Dette indikerer, at der er DNA uden for kernen, som er med til at bestemme afkommets fænotype. Forskere har opdaget, at det hovedsageligt skyldes to fænomener, der hedder cytoplasmatisk arv og genetisk modervirkning. Selvom kromosomerne opdeles præcist i gameter under meiose, samles gameternes cytoplasma ikke præcist ind i zygoten. Cytoplasmatisk arv og genetiske maternelle virkninger opstår på grund af bidraget af mere cytoplasma fra kvindelige gameter til den resulterende zygote under syngamien. Imidlertid er den cytoplasmatiske arv og den genetiske modervirkning forskellige fra hinanden. Den vigtigste forskel mellem cytoplasmatisk arv og genetisk modervirkning er, at cytoplasmatisk nedarvning opstår på grund af den genetiske information, der er lagret i gener fra nogle organeller, såsom mitokondrier og kloroplaster, der er til stede i cytoplasmaet, mens genetisk modereffekt opstår på grund af mRNA og proteiner modtaget fra den kvindelige gamet.
Hvad er cytoplasmatisk arv?
Mitokondrier og kloroplast er to organeller til stede i celler, som indeholder andet DNA end kromosom alt DNA. Disse organelære DNA bærer genetisk information og fungerer uafhængigt eller i samarbejde med nuklear DNA (kromosom alt DNA). Nedarvning af karakteristika fra generation til generation af ekstrakromosom alt /cytoplasmatisk/organel-DNA kaldes cytoplasmatisk arv. Der er en lang række eksempler, som viser involvering af cytoplasmatisk DNA i at kontrollere arvelighedstræk hos organismerne. Derfor er de også kendt som cytoplasmatiske arvelige enheder eller cytoplasmatiske gener.
Disse plasmagener modtages for det meste af æggets cytoplasma snarere end sædcellens cytoplasma. Derfor betragtes cytoplasmatisk arv som et moder-arvsfænomen, der påvirker arvelighedskaraktererne. Selvom den cytoplasmatiske arv er med til at bestemme afkommets karakter, resulterer gensidige krydsninger ikke i de samme fænotyper.
Figur 01: Mitokondrier og kloroplast
Hvad er genetisk modereffekt?
Modervirkning er en situation, der bestemmer et afkoms fænotype ud fra dens mors genotype, uafhængigt af afkommets genotype og miljøeffekt. Med andre ord er den maternelle effekt den tilfældige indflydelse af moderens genotype på afkommets fænotype uanset dets genotype. Det opstår på grund af det specifikke mRNA og proteiner, som moderen leverer til zygoten under embryoudvikling. I mange organismer er embryonet oprindeligt inaktivt for transskriptionen. Derfor er forsyningen af mRNA og proteiner fra moderens side vigtig. Den moderlige effekt opstår ikke på grund af arvelige enheder. Det opstår helt på grund af disse molekyler modtaget fra moderens forsyning. På grund af disse moderlige virkninger kan to afkom nogle gange adskille sig fænotypisk fra hinanden, selvom de har den samme genotype. Én person kan ligne moderforælderen.
Cytoplasmas egenskaber er hovedsageligt styret af nukleare gener. Den maternelle effekt afhænger således af de nukleare gener.
Modervirkning er en vigtig proces i økologi og evolution. Det bidrager til befolkningsdynamik, fænotypisk plasticitet, nichekonstruktion, livshistorieudvikling og naturlig udvælgelse.
Figur 02: Genetiske krydsninger, der involverer en recessiv mutation med maternel effekt
Hvad er forskellen mellem cytoplasmatisk arv og genetisk modereffekt?
Cytoplasmatisk arv vs genetisk modereffekt |
|
| Cytoplasmatisk nedarvning er nedarvning af karakteristika på grund af den genetiske information, der er lagret i cytoplasmatisk DNA eller organel-DNA. | Genetisk modereffekt er det fænomen, hvor afkoms egenskaber bestemmes af maternelle faktorer såsom mRNA og proteiner. |
| Forekomst | |
| Cytoplasmatisk nedarvning er et resultat af faktiske gener modtaget fra mitokondrier, kloroplaster eller enhver infektiøs partikel som en virus. | Genetisk modereffekt er et resultat af mRNA eller proteiner modtaget fra mødrenes æg. |
| Involvering af organeller | |
| Cytoplasmatisk nedarvning er involveret i essentielle organeller som kloroplaster og mitokondrier. | Genetisk modereffekt er ikke involveret i organeller. |
| Afhængighed af nukleare gener | |
| Cytoplasmatisk nedarvning er ikke afhængig af nukleare gener. | Genetisk modereffekt afhænger muligvis af nukleare gener. |
| Genetisk grundlag | |
| Cytoplasmatisk nedarvning skyldes faktiske gener. | Genetisk modereffekt skyldes genprodukter, men ikke på grund af faktiske gener. |
Opsummering – Cytoplasmatisk arv vs genetisk modereffekt
Kromosom alt DNA betragtes som det eneste genetiske materiale i en celle. Imidlertid har flere cellulære organeller (mitokondrier, kloroplaster) DNA, som kan påvirke afkommets egenskaber. Nogle maternelle produkter i cytoplasmaet er også involveret i at bestemme egenskaberne for et afkom. Cytoplasmatisk arv og genetisk modervirkning er to sådanne situationer. Disse to fænomener er forårsaget på grund af gener eller faktorer, der er nedarvet fra mødrenes æg til zygoten. Maternal effekt er et resultat af mRNA og proteiner (genprodukter) modtaget fra cytoplasmaet i mødrenes æg. Cytoplasmatisk arv er et resultat af genetisk materiale i mitokondrierne eller kloroplaster eller infektiøse vira. Dette er hovedforskellen mellem cytoplasmatisk arv og genetisk modervirkning. Afkom arver moderens egenskaber uanset dets egen genotype og generne på grund af begge disse fænomener.
Download PDF-version af Cytoplasmic Inheritance vs Genetic Maternal Effect
Du kan downloade PDF-versionen af denne artikel og bruge den til offline-formål i henhold til citatnoter. Download venligst PDF-versionen her. Forskel mellem cytoplasmatisk arv og genetisk modereffekt.
