الميراث من أحد الوالدين
الوراثة أحادية الوالد هي شكل غير مندلي من أشكال الوراثة التي تتكون من انتقال النمط الجيني من نوع أبوي واحد إلى جميع النسل. وهذا يعني أن جميع الجينات في النسل ستنشأ من الأم فقط أو الأب فقط. تُلاحظ هذه الظاهرة بشكل شائع في العضيات حقيقية النواة مثل الميتوكوندريا والبلاستيدات الخضراء . وذلك لأن هذه العضيات تحتوي على الحمض النووي الخاص بها وهي قادرة على التكاثر الانقسامي المستقل الذي لا يتحمل التقاطع مع الحمض النووي من نوع أبوي آخر. وعلى الرغم من أن الوراثة أحادية الوالد هي الشكل الأكثر شيوعًا للوراثة في العضيات، إلا أن هناك أدلة متزايدة على التنوع. وجدت بعض الدراسات أن الوراثة أحادية الوالد المزدوجة (DUI) والانتقال ثنائي الوالدين موجودان في الخلايا. تشير الأدلة إلى أنه حتى عندما يكون هناك وراثة ثنائية الوالدين، فإن التقاطع لا يحدث دائمًا. علاوة على ذلك، هناك أدلة على أن شكل وراثة العضيات يختلف كثيرًا بمرور الوقت. يمكن تقسيم الوراثة أحادية الوالد إلى أنواع فرعية متعددة بناءً على مسار الوراثة. [1] [2]
أمثلة
العضيات
على الرغم من أن معظم الأجزاء الفرعية الخلوية حقيقية النواة لا تحتوي على حمض نووي خاص بها ولا يمكنها التضاعف بشكل مستقل عن النواة، إلا أن هناك بعض الاستثناءات مثل الميتوكوندريا والبلاستيدات الخضراء. لا تتمتع هذه العضيات بالقدرة على تضاعف الحمض النووي والترجمة والنسخ بشكل مستقل فحسب، بل إنها معروفة عمومًا بأنها ترث الجينات من نوع واحد فقط من الوالدين. في حالة الميتوكوندريا، يكون الوراثة الأمومية هي الشكل الحصري للوراثة تقريبًا. على الرغم من أنه أثناء إخصاب خلية البويضة، يتم إدخال الميتوكوندريا إلى الخلية المخصبة بواسطة كل من خلية البويضة والحيوان المنوي، إلا أن الميتوكوندريا الأبوية عادة ما تكون مميزة باليوبيكويتين ويتم تدميرها لاحقًا. [3] حتى لو لم يتم تدميرها، نادرًا ما تتحد الحمض النووي للميتوكوندريا المختلفة وراثيًا مع بعضها البعض. وبالتالي، يتم توريث الميتوكوندريا في معظم الحيوانات من النوع الأمومي فقط.
تاريخ
مثل جميع المفاهيم الوراثية الأخرى، فإن اكتشاف الوراثة أحادية الوالد ينبع من أيام الكاهن الأوغسطيني المعروف باسم جريجور يوهان مندل . أمضى "أب علم الوراثة الحديث" قريبًا أيامه في إجراء تجارب التهجين على نباتات البازلاء ( Pisum sativum ) في حديقة ديره. خلال فترة سبع سنوات (1856 إلى 1863)، قام مندل بزراعة واختبار حوالي 29000 نبات بازلاء مما أدى إلى استنتاجه التعميمين الشهيرين المعروفين بقوانين مندل للوراثة . ينص الأول، قانون الفصل، على أنه "عندما ينتج أي فرد الأمشاج ، تنفصل نسخ الجين، بحيث يتلقى كل مشيج نسخة واحدة فقط". ينص الثاني، قانون التوزيع المستقل، على أن " الأليلات من الجينات المختلفة تفرز بشكل مستقل عن بعضها البعض أثناء تكوين الأمشاج". على الرغم من نشر عمله، إلا أنه ظل خاملاً حتى أعيد اكتشافه في عام 1900 بواسطة هوجو دي فريس وكارل كورينز ولكن لم يتم اقتراح الوراثة غير المندلية حتى عام 1909. لاحظ كارل إيريش كورينز وإروين باور ، في أبحاث أجريت بشكل منفصل على نباتات بيلارجونيوم وميرابليس ، تباينًا أخضر-أبيض (تم اكتشافه لاحقًا نتيجة لطفرة في جينوم البلاستيدات الخضراء ) لم يتبع قوانين الوراثة المندلية. بعد ما يقرب من عشرين عامًا ، لوحظ أيضًا وراثة غير مندلية لطفرة ميتوكوندريا، وفي الستينيات، ثبت أن البلاستيدات الخضراء والميتوكوندريا لها حمضها النووي الخاص وأنها قادرة على الترجمة والنسخ والتضاعف بشكل مستقل عن النواة. بعد فترة وجيزة، جاءت اكتشافات الوراثة أحادية الوالدين والمزدوجة أحادية الوالدين. [1]
متوانيطفرات مننيوروسبورا
يتضمن أحد الأمثلة المدروسة جيدًا للوراثة أحادية الوالد الطفرات المشدودة من Neurospora crassa . تم عزل الطفرة المشدودة الأصلية بواسطة Mitchell وMitchell في عام 1952 كمتغير بطيء النمو يحدث تلقائيًا. [4] في التهجينات الجينية، وجد أن النمط الظاهري المشدود موروث من الأم. يُعتبر الوالد البدائي الظهارة هو الوالد الأنثوي (الأم) في Neurospora . عندما تم تهجين الإناث المشدودة مع ذكور من النوع البري، كان لدى جميع النسل النمط الظاهري المشدود. عندما تم تهجين الإناث من النوع البري مع ذكور مشدودة، كان لدى جميع النسل النمط الظاهري من النوع البري. يشير حقيقة أن المحدد المشدود يمر فقط من خلال الخط الأنثوي إلى أن المحدد موجود في السيتوبلازم الأمومي . وقد تبين في النهاية أن العيب الأساسي في الطفرات المشدودة هو حذف في تسلسل الحمض النووي للميتوكوندريا الذي يشفر الوحدة الفرعية الصغيرة للحمض النووي الريبي الريبوسومي . [5]
انظر أيضا
مراجع
- ^ ab Xu, Jianping (1 ديسمبر 2005). "وراثة جينات العضيات والجينومات: الأنماط والآليات". الجينوم . 48 (6): 951-958. doi :10.1139/g05-082. PMID 16391664.
- ^ بيركي، سي دبليو (5 ديسمبر 1995). "الوراثة أحادية الوالد لجينات الميتوكوندريا والبلاستيدات الخضراء: الآليات والتطور". وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 92 (25): 11331-11338. رمز Bibcode : 1995PNAS...9211331B. doi : 10.1073/pnas.92.25.11331 . PMC 40394. PMID 8524780 .
- ^ Sutovsky, P.; et al. (1999). "Ubiquitin tag for sperm mitochondria". Nature . 402 (6760): 371–372. doi :10.1038/46466. PMID 10586873. S2CID 205054671.تمت مناقشته في أخبار العلوم.
- ^ Mitchell MB, Mitchell HK (مايو 1952). "حالة من الوراثة "الأمومية" في Neurospora Crassa". Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 38 (5): 442–9. Bibcode :1952PNAS...38..442M. doi : 10.1073/pnas.38.5.442 . PMC 1063583 . PMID 16589122.
- ^ Akins RA, Lambowitz AM (يونيو 1984). "تحتوي الطفرة [الخشنة] في Neurospora على حذف 4 أزواج قواعد في الطرف 5' من الرنا الريبوسومي الصغير للميتوكوندريا". Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 81 (12): 3791–5. Bibcode :1984PNAS...81.3791A. doi : 10.1073 /pnas.81.12.3791 . PMC 345306. PMID 6233613.
