Chromosomale DNA ist das Hauptlager für genetische Informationen in einer Zelle. Es ist maßgeblich an der Bestimmung des Phänotyps eines Nachwuchses beteiligt. Es gibt jedoch Fälle, in denen der Phänotyp der Nachkommen unabhängig vom Einfluss der Umwelt oder des Genotyps dem maternalen Phänotyp ähnelt. Dies weist darauf hin, dass sich außerhalb des Zellkerns DNA befindet, die zur Bestimmung des Phänotyps der Nachkommen beiträgt. Wissenschaftler haben entdeckt, dass dies hauptsächlich auf zwei Phänomene zurückzuführen ist, die als zytoplasmatische Vererbung und als genetischer Einfluss der Mutter bezeichnet werden. Obwohl sich die Chromosomen während der Meiose präzise in Gameten teilen, sammelt sich das Zytoplasma der Gameten nicht genau in der Zygote. Die zytoplasmatische Vererbung und die genetischen Auswirkungen auf die Mutter entstehen durch den Beitrag von mehr weiblichem Gameten in die resultierende Zygote während der Syngamie. Die zytoplasmatische Vererbung und der genetische mütterliche Effekt unterscheiden sich jedoch voneinander. Der Hauptunterschied zwischen der zytoplasmatischen Vererbung und dem genetischen Einfluss der Mutter ist der Die Vererbung von Zytoplasma beruht auf der genetischen Information, die in Genen einiger Organellen wie Mitochondrien und Chloroplasten im Zytoplasma gespeichert ist während Der genetische mütterliche Effekt tritt aufgrund der mRNA und der vom weiblichen Gameten erhaltenen Proteine auf.
1. Übersicht und Schlüsseldifferenz
2. Was ist die zytoplasmatische Vererbung?
3. Was ist der genetische mütterliche Effekt?
4. Side-by-Side-Vergleich - Cytoplasmatische Vererbung vs. genetischer maternaler Effekt in tabellarischer Form
5. Zusammenfassung
Mitochondrien und Chloroplasten sind zwei Organellen, die in Zellen vorhanden sind und andere DNA als chromosomale DNA enthalten. Diese organellare DNA trägt genetische Informationen und arbeitet unabhängig oder in Zusammenarbeit mit nuklearer DNA (chromosomale DNA). Die Vererbung von Merkmalen von Generation zu Generation durch extrachromosomale / cytoplasmatische / organelle DNA wird als cytoplasmatische Vererbung bezeichnet. Es gibt eine Vielzahl von Beispielen, die die Beteiligung von cytoplasmatischer DNA an der Kontrolle der Vererbungsmerkmale der Organismen zeigen. Daher sind sie auch als bekannt zytoplasmatische Vererbungseinheiten oder zytoplasmatische Gene.
Diese Plasmagene werden meist vom Eizytoplasma und nicht vom Spermazytoplasma aufgenommen. Daher wird die zytoplasmatische Vererbung als ein Phänomen der mütterlichen Vererbung betrachtet, das die Erbschaftsmerkmale beeinflusst. Obwohl die zytoplasmatische Vererbung dazu beiträgt, die Charaktereigenschaften der Nachkommen zu bestimmen, führen reziproke Kreuze nicht zu den gleichen Phänotypen.
Abbildung 01: Mitochondrien und Chloroplasten
Die mütterliche Wirkung ist eine Situation, die den Phänotyp eines Nachkommens durch den Genotyp seiner Mutter bestimmt, unabhängig von dem Nachkommengenotyp und der Umweltwirkung. Mit anderen Worten, der mütterliche Effekt ist der zufällige Einfluss des mütterlichen Genotyps auf den Phänotyp des Nachwuchses, unabhängig von dessen Genotyp. Sie tritt aufgrund der spezifischen mRNA und Proteine auf, die die Mutter während der Embryonalentwicklung der Zygote zuführt. In vielen Organismen ist der Embryo anfangs für die Transkription inaktiv. Daher ist die Versorgung mit mRNA und Proteinen von der mütterlichen Seite wichtig. Die mütterliche Wirkung tritt nicht aufgrund von Vererbungseinheiten auf. Es entsteht völlig aufgrund dieser Moleküle, die aus der mütterlichen Versorgung stammen. Aufgrund dieser mütterlichen Wirkungen können sich zwei Nachkommen manchmal phänotypisch voneinander unterscheiden, obwohl sie denselben Genotyp besitzen. Eine Person kann dem Muttereltern ähneln.
Die Eigenschaften des Zytoplasmas werden hauptsächlich von Kerngenen bestimmt. Daher hängt die mütterliche Wirkung von den Kerngenen ab.
Die mütterliche Wirkung ist ein wichtiger Prozess in Ökologie und Evolution. Sie trägt zur Populationsdynamik, zur phänotypischen Plastizität, zur Nischenkonstruktion, zur Evolution der Lebensgeschichte und zur natürlichen Auslese bei.
Abbildung 02: Genetische Kreuze, bei denen eine rezessive Mutation der Mutterwirkung auftritt
Cytoplasmatische Vererbung vs. genetischer mütterlicher Effekt | |
Zytoplasmatische Vererbung ist die Vererbung von Merkmalen aufgrund der genetischen Informationen, die in der zytoplasmatischen DNA oder in der Organellen-DNA gespeichert sind. | Der genetische Effekt der Mutter ist das Phänomen, bei dem die Merkmale der Nachkommen von maternalen Faktoren wie mRNA und Proteinen bestimmt werden. |
Auftreten | |
Die zytoplasmatische Vererbung ist das Ergebnis tatsächlicher Gene, die von Mitochondrien, Chloroplasten oder einem infektiösen Partikel wie einem Virus erhalten werden. | Die genetische maternale Wirkung ist das Ergebnis von mRNA oder Proteinen, die aus dem Ei der Mütter stammen. |
Beteiligung von Organellen | |
Die zytoplasmatische Vererbung ist an essentiellen Organellen wie Chloroplasten und Mitochondrien beteiligt. | Die genetische mütterliche Wirkung ist bei Organellen nicht beteiligt. |
Abhängigkeit von Kerngenen | |
Die zytoplasmatische Vererbung ist nicht von Kerngenen abhängig. | Die genetische mütterliche Wirkung kann von Kerngenen abhängen oder nicht. |
Genetische Basis | |
Die zytoplasmatische Vererbung ist auf tatsächliche Gene zurückzuführen. | Die genetische mütterliche Wirkung ist auf Genprodukte zurückzuführen, aber nicht auf tatsächliche Gene. |
Chromosomale DNA wird als einziges genetisches Material einer Zelle betrachtet. Einige zelluläre Organellen (Mitochondrien, Chloroplasten) besitzen jedoch DNA, die die Merkmale der Nachkommen beeinflussen kann. Einige mütterliche Produkte im Zytoplasma sind auch an der Entscheidung über die Merkmale eines Nachwuchses beteiligt. Die zytoplasmatische Vererbung und der genetische Einfluss der Mutter sind zwei solcher Situationen. Diese beiden Phänomene werden durch die Gene oder Faktoren verursacht, die vom Ei der Mütter bis zur Zygote vererbt werden. Die mütterliche Wirkung ist das Ergebnis von mRNA und Proteinen (Genprodukten), die aus dem Zytoplasma des Muttereies erhalten werden. Die zytoplasmatische Vererbung ist ein Ergebnis von genetischem Material in den Mitochondrien oder Chloroplasten oder infektiösen Viren. Dies ist der Hauptunterschied zwischen der zytoplasmatischen Vererbung und dem genetischen Einfluss der Mutter. Nachkommen erben die mütterlichen Merkmale unabhängig von ihrem eigenen Genotyp und den Genen aufgrund dieser beiden Phänomene.
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1. "Mütterliche Wirkungen und zytoplasmatische Vererbung". Mütterliche Wirkungen und zytoplasmatische Vererbung | Genetik, Biotechnologie, Molekularbiologie, Botanik | Biocyclopedia.com. N.p., n. D. Netz. Hier verfügbar. 13. Juni 2017.
2. Wolf, Jason B. und Michael J. Wade. "Was sind mütterliche Auswirkungen (und was sind sie nicht)?" Philosophische Transaktionen der Royal Society B: Biologische Wissenschaften. Die königliche Gesellschaft, 27. April 2009. Web. Hier verfügbar. 14. Juni 2017
1. "Mitochondrien und Chloroplasten" Von Mary Manu - (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia
2. „Maternal effect crosses3“ Von Celefin - Eigene Arbeit (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia
3. "Maternal effect crosses4" Von Celefin - Eigene Arbeit (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia