Mimojaderná dědičnost

mitochondrie, plastidy, organelová dědičnost,  maternální dědičnost, maternální efekt, infekční dědičnost

Cílem následující kapitoly je ve stručnosti nastínit velmi širokou a složitou problematiku mimojaderného genomu a jeho dědičnosti.

Genetický materiál u eukaryotů může být uložen i mimo jádro v cytoplazmě a některých buněčných organelách - mitochondrie a rostlinné plastidy.

Maternální vzory dědičnosti obvykle označují mimojadernou dědičnost. Není tomu však vždy. Je mnoho typů mimojaderné dědičnosti, např. 1. maternální efekt na fenotyp potomka pomocí uložených látek jaderných genů maternálního rodiče v cytoplazmě vajíčka a které se projevují v časném vývoji potomka; 2. organelová dědičnost vyplývající z exprese DNA obsažené v mitochondrii nebo chloroplastu, někdy nazývána také jako maternální dědičnost, protože mitochondrie a chloroplasty jsou přenášeny pouze maternální gametou v její cytoplazmě; 3. infekční dědičnost vyplývající ze symbiotické nebo parazitické asociace mikroorganizmů s eukaryotní buňkou.

Typickými projevy mimojaderné dědičnosti je nemendelistická segregace, rozdíl v reciprokém křížení a vyštěpování v průběhu ontogeneze.

U maternálního efektu jaderný genotyp matky určuje fenotyp potomků. Dědičnými determinantami jsou jaderné geny obou pohlaví a ve vhodném křížení vlastnost podléhá mendelovské segregaci. Maternální efekt se projevuje ve fenotypu potomka konkrétní vlastnosti, který je velmi ovlivněn genotypem jaderné DNA maternálního rodiče. Genetická informace se transkribuje ve vajíčku a tyto genové produkty (enzymy a RNA) jsou přítomné v cytoplazmě. Po oplození tyto produkty ovlivňují vlastnosti potomka založené během časného vývoje. 

Do infekční dědičnosti lze zahrnout vloženou cizorodou genetickou informaci různých patogenů, virů, bakteriofágů či baktérií do genomu eukaryotní buňky.

Viry – genetická informace je uložena v molekule RNA (1000-6400 nukleotidů) nebo DNA (500-150000 bp) uzavřeného do obalu tvořeného bílkovinou (kapsida).

Bakteriální chromozom (nukleoid)

• kružnicová molekula DNA,
• průměrná molekulová hmotnost 2,5x10⁹ Da a průměrná délka 1 mm,
• lokalizované nepostradatelné geny pro životní funkce a činnost bakteriální buňky.

Plazmidy 

• kružnicové molekuly DNA,
• velikost 1,5 kb – 232,5 kb,
• molekulová hmotnost 1x10⁶ – 150x10⁶ Da,
• mimochromozomové genofory, na kterých jsou lokalizovány geny, které může prokaryotická buňka postrádat.