Hauptunterschied – zytoplasmatische Vererbung vs. genetischer maternaler Effekt
Chromosomale DNA ist der Hauptspeicher genetischer Informationen in einer Zelle. Es ist maßgeblich an der Bestimmung des Phänotyps eines Nachwuchses beteiligt. Es gibt jedoch Fälle, in denen der Phänotyp des Nachwuchses dem mütterlichen Phänotyp ähnlich ist, unabhängig von Umwelteinflüssen oder dem Genotyp, den er trägt. Dies weist darauf hin, dass es außerhalb des Zellkerns DNA gibt, die zur Bestimmung des Phänotyps der Nachkommen beiträgt. Wissenschaftler haben herausgefunden, dass dies hauptsächlich auf zwei Phänomene zurückzuführen ist, die als zytoplasmatische Vererbung und genetischer maternaler Effekt bezeichnet werden. Obwohl sich Chromosomen während der Meiose genau in Gameten teilen, sammelt sich das Zytoplasma der Gameten nicht genau in der Zygote. Zytoplasmatische Vererbung und genetische mütterliche Effekte entstehen aufgrund des Beitrags von mehr Zytoplasma durch weibliche Gameten in die resultierende Zygote während der Syngamie. Allerdings unterscheiden sich die zytoplasmatische Vererbung und der genetische maternale Effekt voneinander. Der Hauptunterschied zwischen zytoplasmatischer Vererbung und genetischer mütterlicher Wirkung besteht darin, dass die zytoplasmatische Vererbung aufgrund der genetischen Information auftritt, die in Genen einiger Organellen wie Mitochondrien und Chloroplasten gespeichert ist, die im Zytoplasma vorhanden sind, während die genetische mütterliche Wirkung aufgrund der mRNA und Proteine auftritt, die von der weiblichen Keimzelle erh alten werden.
Was ist zytoplasmatische Vererbung?
Mitochondrien und Chloroplasten sind zwei Organellen in Zellen, die andere DNA als chromosomale DNA enth alten. Diese organelläre DNA trägt genetische Informationen und arbeitet unabhängig oder in Zusammenarbeit mit Kern-DNA (chromosomale DNA). Die Vererbung von Merkmalen von Generation zu Generation durch extrachromosomale/zytoplasmatische/Organellen-DNA wird als zytoplasmatische Vererbung bezeichnet. Es gibt eine große Anzahl von Beispielen, die die Beteiligung von zytoplasmatischer DNA an der Kontrolle von Vererbungsmerkmalen der Organismen zeigen. Daher werden sie auch als zytoplasmatische Vererbungseinheiten oder zytoplasmatische Gene bezeichnet.
Diese Plasmagene werden hauptsächlich vom Zytoplasma der Eizelle und nicht vom Zytoplasma der Spermien aufgenommen. Daher wird die zytoplasmatische Vererbung als mütterliches Vererbungsphänomen angesehen, das die Vererbungsmerkmale beeinflusst. Obwohl die zytoplasmatische Vererbung dazu beiträgt, die Merkmale der Nachkommen zu bestimmen, führen reziproke Kreuzungen nicht zu denselben Phänotypen.
Abbildung 01: Mitochondrien und Chloroplasten
Was ist genetischer maternaler Effekt?
Mütterlicher Effekt ist eine Situation, die den Phänotyp eines Nachkommens durch den Genotyp seiner Mutter bestimmt, unabhängig vom Genotyp des Nachkommens und Umwelteinflüssen. Mit anderen Worten, der mütterliche Effekt ist der zufällige Einfluss des mütterlichen Genotyps auf den Phänotyp der Nachkommen unabhängig von ihrem Genotyp. Es tritt aufgrund der spezifischen mRNA und Proteine auf, die der Zygote während der Embryonalentwicklung von der Mutter zugeführt werden. Bei vielen Organismen ist der Embryo für die Transkription zunächst inaktiv. Daher ist die Zufuhr von mRNA und Proteinen von der mütterlichen Seite wichtig. Der mütterliche Effekt entsteht nicht aufgrund von Vererbungseinheiten. Es entsteht vollständig aufgrund dieser Moleküle, die von der mütterlichen Versorgung erh alten werden. Aufgrund dieser mütterlichen Effekte können sich manchmal zwei Nachkommen phänotypisch voneinander unterscheiden, obwohl sie den gleichen Genotyp besitzen. Eine Person kann dem mütterlichen Elternteil ähneln.
Die Eigenschaften des Zytoplasmas werden hauptsächlich von Kerngenen bestimmt. Somit hängt die mütterliche Wirkung von den Kerngenen ab.
Maternaler Effekt ist ein wichtiger Prozess in Ökologie und Evolution. Es trägt zu Populationsdynamik, phänotypischer Plastizität, Nischenkonstruktion, lebensgeschichtlicher Evolution und natürlicher Selektion bei.
Abbildung 02: Genetische Kreuzungen mit einer rezessiven Mutation mit maternalem Effekt
Was ist der Unterschied zwischen zytoplasmatischer Vererbung und genetischer maternaler Wirkung?
Zytoplasmatische Vererbung vs. genetischer maternaler Effekt |
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| Zytoplasmatische Vererbung ist die Vererbung von Merkmalen aufgrund der genetischen Information, die in zytoplasmatischer DNA oder Organellen-DNA gespeichert ist. | Genetischer mütterlicher Effekt ist das Phänomen, bei dem Merkmale der Nachkommen durch mütterliche Faktoren wie mRNA und Proteine bestimmt werden. |
| Vorkommen | |
| Zytoplasmatische Vererbung ist das Ergebnis tatsächlicher Gene, die von Mitochondrien, Chloroplasten oder anderen infektiösen Partikeln wie einem Virus stammen. | Der genetische maternale Effekt ist das Ergebnis von mRNA oder Proteinen, die aus dem Ei der Mutter stammen. |
| Beteiligung von Organellen | |
| Zytoplasmatische Vererbung ist an essentiellen Organellen wie Chloroplasten und Mitochondrien beteiligt. | Der genetische maternale Effekt ist bei Organellen nicht beteiligt. |
| Abhängigkeit von nuklearen Genen | |
| Zytoplasmatische Vererbung ist nicht von Kerngenen abhängig. | Genetische mütterliche Wirkung kann von Kerngenen abhängen oder nicht. |
| Genetische Basis | |
| Zytoplasmatische Vererbung ist auf tatsächliche Gene zurückzuführen. | Der genetische maternale Effekt beruht auf Genprodukten, aber nicht auf tatsächlichen Genen. |
Zusammenfassung – Zytoplasmatische Vererbung vs. genetischer maternaler Effekt
Chromosomale DNA gilt als das einzige genetische Material einer Zelle. Einige Zellorganellen (Mitochondrien, Chloroplasten) besitzen jedoch DNA, die die Eigenschaften der Nachkommen beeinflussen kann. Einige mütterliche Produkte im Zytoplasma sind auch an der Entscheidung über die Merkmale eines Nachwuchses beteiligt. Cytoplasmatische Vererbung und genetischer maternaler Effekt sind zwei solche Situationen. Diese beiden Phänomene werden durch die Gene oder Faktoren verursacht, die von der Eizelle der Mutter an die Zygote vererbt werden. Der mütterliche Effekt ist das Ergebnis von mRNA und Proteinen (Genprodukten), die aus dem Zytoplasma der Eizelle der Mutter stammen. Die zytoplasmatische Vererbung ist ein Ergebnis von genetischem Material in den Mitochondrien oder Chloroplasten oder infektiösen Viren. Dies ist der Hauptunterschied zwischen zytoplasmatischer Vererbung und genetischer mütterlicher Wirkung. Nachkommen erben die mütterlichen Merkmale unabhängig von ihrem eigenen Genotyp und den Genen aufgrund dieser beiden Phänomene.
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