O que é herança citoplasmática?

A herança citoplasmática refere-se à transmissão de características genéticas através do citoplasma das células, em vez do núcleo. Isso ocorre porque algumas organelas celulares, como as mitocôndrias e cloroplastos, possuem seu próprio material genético, chamado de DNA mitocondrial e DNA cloroplástico, respectivamente. Portanto, a herança citoplasmática é transmitida de forma uniparental, ou seja, da mãe para a prole, já que o espermatozoide não contribui com citoplasma para o embrião em desenvolvimento. Essa forma de herança genética é responsável por diversas doenças genéticas, como a síndrome de Leigh e a miopatia mitocondrial.

Significado da herança citoplasmática: transmissão de características genéticas por meio do citoplasma.

A herança citoplasmática refere-se à transmissão de características genéticas através do citoplasma das células, em vez do núcleo celular. Isso ocorre porque algumas organelas celulares, como as mitocôndrias e os cloroplastos, possuem seu próprio material genético, chamado DNA mitocondrial e DNA cloroplástico, respectivamente.

Essas organelas são passadas de uma geração para a próxima principalmente através do óvulo materno, o que significa que as características genéticas contidas em seu DNA também serão transmitidas de mãe para descendência. Isso é conhecido como herança materna ou herança citoplasmática.

Um exemplo clássico de herança citoplasmática é a herança da doença de Leigh, uma doença neurometabólica rara causada por mutações no DNA mitocondrial. Essa condição é transmitida da mãe para seus filhos, já que apenas os óvulos contêm mitocôndrias e, portanto, DNA mitocondrial.

Em resumo, a herança citoplasmática é a transmissão de características genéticas por meio do citoplasma das células, envolvendo organelas como as mitocôndrias e os cloroplastos. Essa forma de herança desempenha um papel importante na genética e na compreensão das doenças genéticas hereditárias.

Diferenças entre herança mendeliana e citoplasmática: entenda as variações genéticas transmitidas pelos pais.

A herança mendeliana e a herança citoplasmática são duas formas diferentes de transmissão de características genéticas dos pais para os filhos. Enquanto a herança mendeliana ocorre através dos genes presentes nos cromossomos, a herança citoplasmática é transmitida através do citoplasma das células.

Na herança mendeliana, as características genéticas são determinadas pelos genes presentes nos cromossomos nucleares, que são herdados de forma independente de acordo com as leis de Mendel. Já na herança citoplasmática, as características genéticas são determinadas por genes presentes no citoplasma das células, como é o caso dos genes presentes nas mitocôndrias e cloroplastos.

Uma das principais diferenças entre as duas formas de herança é que a herança mendeliana segue os princípios da segregação e da recombinação genética, enquanto a herança citoplasmática não segue esses princípios. Além disso, a herança citoplasmática é transmitida de forma uniparental, ou seja, é herdada apenas da mãe, enquanto a herança mendeliana é herdada de forma biparental, ou seja, é herdada dos dois pais.

Portanto, é importante compreender as diferenças entre a herança mendeliana e a herança citoplasmática para entender as variações genéticas transmitidas pelos pais e como essas variações influenciam as características dos indivíduos.

Entenda o processo de transmissão da herança mitocondrial ao longo das gerações.

Herança citoplasmática refere-se à transmissão de genes localizados no citoplasma das células, em vez do núcleo. Um exemplo comum desse tipo de herança é a herança mitocondrial, que envolve a transmissão de genes presentes nas mitocôndrias, as organelas responsáveis pela produção de energia nas células.

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No processo de transmissão da herança mitocondrial, as mitocôndrias são passadas da mãe para os filhos. Isso ocorre porque, durante a fecundação, o espermatozoide contribui apenas com o núcleo para o embrião, enquanto o citoplasma do óvulo, que contém as mitocôndrias, é preservado.

Assim, ao longo das gerações, os genes mitocondriais são herdados exclusivamente da linha materna. Isso significa que todas as mitocôndrias presentes em uma pessoa são descendentes das mitocôndrias presentes no óvulo da mãe. Portanto, a herança mitocondrial segue um padrão uniparental, diferente da herança nuclear, que combina genes de ambos os pais.

Em resumo, a herança mitocondrial é um exemplo de herança citoplasmática em que os genes localizados nas mitocôndrias são transmitidos ao longo das gerações exclusivamente pela linha materna. Esse processo único de transmissão genética tem implicações importantes para o estudo da genética e da evolução.

Entenda o conceito de herança genética fora dos cromossomos em organismos vivos.

A herança genética não está limitada apenas aos cromossomos presentes no núcleo das células. Além do DNA nuclear, os organismos vivos também herdam material genético através das organelas citoplasmáticas, como as mitocôndrias e os cloroplastos. Esse tipo de herança é conhecido como herança citoplasmática.

As mitocôndrias, por exemplo, possuem seu próprio DNA, que é transmitido de forma uniparental, ou seja, apenas pela mãe. Dessa forma, as características genéticas das mitocôndrias são passadas de geração em geração de forma independente do DNA nuclear. Já os cloroplastos, presentes em organismos fotossintetizantes, também possuem seu próprio material genético e seguem padrões semelhantes de herança citoplasmática.

Essa forma de herança genética fora dos cromossomos nucleares é importante para a manutenção das funções celulares e para a adaptação dos organismos ao ambiente. Ela pode influenciar características como metabolismo energético, resistência a doenças e até mesmo a coloração de certas estruturas.

Portanto, a herança citoplasmática é fundamental para a diversidade genética e a evolução dos seres vivos, contribuindo para a complexidade e adaptação dos organismos ao longo do tempo.

O que é herança citoplasmática?

A herança citoplasmática é a transferência de genes presentes no citoplasma da célula que não estão ligadas aos cromossomas do núcleo. Esse tipo de herança também é chamado de herança estrangeira e faz parte dos diferentes padrões herdados conhecidos como não mendelianos.

Foi descoberto pelo botânico e geneticista alemão Carl Erich Correns no início do século XX (1908). Enquanto Correns trabalhava com a planta conhecida como Maravilla del Perú ou Clavellina ( Mirabilis jalapa ), ele observou que a herança da coloração das folhas desta planta parecia ser independente do fenótipo paterno.

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Padrões de herança mendeliana e não mendeliana. Retirado e editado de: Ghadisu [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)].

A herança desse caráter, que não estava em conformidade com as leis da genética mendeliana , parecia depender exclusivamente do genótipo da mãe; Depois disso, ele hipotetizou que essas características provinham de organelas ou agentes presentes no citoplasma do óvulo.

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Após mais de 100 anos dessa descoberta, e apesar do desenvolvimento da genética molecular, o conhecimento sobre como e por que os mecanismos de herança extracelular são parcialmente incertos e há estudos para esclarecê-los relativamente escassos.

Herança citoplasmática vs herança mendeliana

A herança mendeliana

Esta é a forma mais conhecida entre os diferentes processos hereditários. Foi proposto por Gregor Mendel , monge e cientista nascido em Heinzendorf, um antigo império austríaco, agora conhecido como Hynčice (República Tcheca), em meados do século XIX (1865-1866) e redescoberto no início do século XX.

Suas hipóteses sobre herança e suas teorias foram comprovadas e serviram de base para muitas outras teorias. Suas descobertas são a base do que hoje é conhecido como genética clássica.

A herança Mendeliana indica que cada pai ou mãe fornece um dos dois alelos possíveis para que uma característica seja expressa; Esses alelos são encontrados no núcleo das células reprodutivas (material genético), indicando que a herança mendeliana é biparental.

Quando a composição genética de ambos os pais (genótipo) é conhecida, as leis mendelianas servem para prever (nem sempre se aplica) a proporção e a distribuição de características observáveis ​​(fenótipos). A herança mendeliana se aplica à maioria dos organismos que se reproduzem sexualmente .

Herança citoplasmática ou extracelular

Esse tipo de herança foi descoberto em 1906 pelo botânico Carl Correns. É considerado não mendeliano porque a transmissão de genes não envolve o núcleo, que é a organela considerada na genética clássica como responsável por conter todo o material genético hereditário.

Nesse caso, a herança ocorre devido a certas organelas, como mitocôndrias e cloroplastos , que contêm seu próprio material genético e que podem se reproduzir dentro da célula.

No caso das mitocôndrias, que podem estar presentes em números próximos a 10 mil por células ou óvulos femininos (com várias cópias de seu genoma), elas podem se replicar independentemente da divisão celular.

Esse tipo de replicação permite que as mitocôndrias tenham taxas de mutação mais altas que as do DNA nuclear, evoluindo mais rapidamente que isso.

Durante o processo reprodutivo, especificamente na fertilização, as mitocôndrias presentes nas células reprodutivas masculinas são excluídas do zigoto (elas possuem apenas algumas centenas delas), enquanto as do óvulo são mantidas.

Dessa forma, o material genético mitocondrial é herdado apenas pela mãe (herança citoplasmática). Entende-se por isso que a herança extracelular ou citoplasmática é uniparental.

Como resultado, obtém-se uma expressão fenotípica difícil de explicar do ponto de vista mendeliano, mutações que não possuem expressão fenotípica, bem como diferentes patologias.

Organelas

Mitocôndrias

As mitocôndrias são as organelas mais óbvias e notáveis ​​do citoplasma celular de células eucarióticas . Eles têm a função de produzir energia para a célula. Uma característica interessante dessas organelas é a já indicada de sua origem materna. Enquanto outra característica peculiar é que eles apresentam seu próprio DNA .

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Partes de uma mitocôndria. Tirada e editada por Kelvinsong; modificado por Sowlos [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)].

Cloroplastos

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Cloroplasto Por Gmsotavio [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) ou GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html)], do Wikimedia Commons

Os cloroplastos são organelas características de células eucarióticas e organismos que contêm clorofila. Sua principal função é realizar a fotossíntese , produzir açúcares.

Como as mitocôndrias, elas têm seu próprio DNA e podem se multiplicar dentro da célula sem a ajuda da divisão celular. Da mesma forma, sua herança é por via materna, ou seja, durante a reprodução, apenas a ovocélula fornece os cloroplastos.

Evolução

A teoria proposta em 1967 pela bióloga americana Lynn Margulis sobre endossimbiose, indica a origem e evolução das células eucarióticas, com base na relação endossimbiótica de longo prazo entre organismos procarióticos e eucarióticos ancestrais.

Segundo Margulis, organelas como cloroplastos e mitocôndrias são de origem procariótica (cianobactérias e proteobactérias, respectivamente). Outros organismos incorporaram cloroplastos e mitocôndrias fagocitados ou abrangidos.

Após incorporá-los, os precursores eucarióticos não digeriram ou processaram esses procariontes (cloroplastos e mitocôndrias), que permaneceram na célula hospedeira e, após milhões de anos de evolução, tornaram-se os organelos da célula eucariótica.

Entre os fatos que dão peso a essa teoria estão as peculiaridades já mencionadas de que essas organelas têm seu próprio DNA e que podem se replicar independentemente dentro da célula e sem sua ajuda.

Vale ressaltar que os pesquisadores argumentam que a endossimbiose, a presença de DNA nesses órgãos, a alta taxa de replicação e mutação de cloroplastos e mitocôndrias, bem como a herança citoplasmática, são os precursores e responsáveis ​​pelo grande salto de complexidade. e evolução da vida.

Outras formas de herança não-Mendeliana

Conversão de genes

É comum observar durante o cruzamento entre fungos. Ocorre quando uma sequência de genes substitui outra sequência homóloga. Durante a divisão meiótica, quando existe recombinação homóloga de sítios heterozigotos, existe uma incompatibilidade entre as bases.

Ao tentar corrigir essa incompatibilidade, a célula faz com que um alelo substitua o outro, causando a herança não-Mendeliana chamada conversão de genes.

Herança Infecciosa

Os vírus participam desse tipo de herança. Esses agentes infecciosos infectam a célula hospedeira e permanecem no citoplasma, inserindo seu genoma no genoma hospedeiro.

Impressão genômica

Esse tipo de herança não-Mendeliana ocorre quando, por metilação, compostos alcinos derivados de metano e histonas, estão envolvidos na molécula de DNA, tudo isso sem nenhum tipo de modificação na sequência genética.

Esta incorporação permanecerá nas células reprodutoras masculinas e femininas dos pais e será mantida através de divisões celulares mitóticas nas células corporais dos organismos descendentes.

Outros processos de herança não mendelianos são o mosaicismo e a desordem de repetição de trinucleotídeos.

Referências

  1. Herança extranuclear – Herança não mendeliana de genes de organelas. Recuperado de medicine.jrank.org.
  2. Herança não Mendeliana. Wikipedia Recuperado de en.wikipedia.org.
  3. Herança mitocondrial. Encyclopedia.com Recuperado de encyclopedia.com.
  4. GH Beale (1966). O papel do citoplasma na hereditariedade. Anais da Royal Society B.
  5. Herança extranuclear. Wikipedia Recuperado de en.wikipedia.org.
  6. Conversão de genes Recuperado de en.wikipedia.org.
  7. Impressão genômica. Recuperado de en.wikipedia.org.

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