Лісова генетика. Навчальний посібник. Г.Г. Баранецький, Р.М. Гречаник. 2003 р.
  • Регистрация
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 0.00 (0 Голоса)

11.2. Генетичний апарат мітохондрій

Наступний найважливіший компонентом неменделівського успадкування пов'язаний з ДНК мітохондрій. Мітохондрії – цитоплазматичні органели, в яких відбувається аеробний етап дихання (цикл Кребса) і окислювальне фосфорилювання. Вони вміщують невелику кільцеву молекулу ДНК, яка за розмірами подібна до ДНК фагів. У тварин, вищих рослин, грибів і багатьох найпростіших ДНК мітохондрій замкнута в кільце; у ряду водорослів і деяких інших найпростіших має лінійну структуру.

Мітохондріальна ДНК, ймовірно, походить від ядерної ДНК. Разом з тим, її компоненти не мають гомологів ні з ДНК прокаріотів, ні з ДНК еукаріотів. Виключенням є мітохондріальна р-РНК, яка володіє властивостями прокаріотів. Враховують, що гени ДНК мітохондрій переживають швидку еволюцію, яка йде приблизно в 10 разів швидше порівняно з ядерними генами. Це посприяло їх відокремленню від систем ядерної ДНК.

Ряд важливих ознак мітохондрій контролюється генами самої мітохондріальної ДНК. Всі частинки мітохондрій мають внутрішню і зовнішню мембрани. В матриксі мітохондрій вміщуються ферменти, ДНК, РНК і рибосоми. На поверхні внутрішньої мембрани проходять важливі біохімічні процеси, пов'язані з транспортом електронів, окислювальним фосфорилюванням і синтезом білків. Ця мембрана має складну систему пластинчастих або трубчастих кристів.

Реплікація кільцевої ДНК мітохондрії проходить по дещо зміненому способу кільця, яке котиться. Враховують, що мітохондрії утворюються шляхом поділу при ауторепродукції їх ДНК. Доведено, що ДНК мітохондрій зазнають рекомбінації генів, що свідчить про процеси злиття різних мітохондрій або перехід ДНК із однієї мітохондрії в іншу.

У дріжджів (Saccharomyces cerevisiae) було виявлено спонтанні мутанти з дихальною недостатністю (дефектом цитохромоксидази). При вегетативному розмноженні вони утворювали дрібні колонії і були названі вегетативними карликовими. Поряд з цим було знайдено іншу мутантну форму, яка також мала дихальну недостатність і утворювала дрібні колонії. Гібридологічний аналіз двох форм з дуже схожим генотипом показав, що дихальна недостатність має різні генетичні причини. У вегетативних карликових ця аномалія повязана з дефектністю ДНК мітохондрій, а в іншого мутанта, який показував розщеплення 1:1 при схрещуванні його з нормальними і вегетативними карликовими дріжджами, дихальна недостатність і карликовість викликані мутацією ядерного гена. При схрещуванні вегетативних карликових і нормальних дріжджів зигота не дає розщеплення, бо вона одержує мітохондрії і від карликової і від нормальної форми. Нормальні мітохондрії виправляють дефект дихальної системи і маскують наявність мутантних мітохондрій. Відсутність розщеплення в потомстві від схрещування нормальних дріжджів з вегетативними карликовими вказує на цитоплазматичну причину ознаки.

Шляхом використання методів рекомбінацій, делецій, гібридизації ДНК іРНК, розрізання кільчастої ДНК на фрагменти з допомогою фрагментів рестрикції проведено картування мітохондріальної ДНК дріжджів. В цій ДНК вміщується біля 70 генів, а їх повне картування справа майбутніх досліджень.

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить