APA ITU WARISAN SITOPLASMA? - BIOLOGI - 2025

The warisan sitoplasma adalah transfer gen dalam sel sitoplasma yang tidak terkait dengan kromosom dari inti. Jenis warisan ini juga disebut warisan asing dan merupakan bagian dari pola warisan berbeda yang dikenal sebagai non-Mendelian.

Ini ditemukan oleh ahli botani dan ahli genetika Jerman Carl Erich Correns pada awal abad ke-20 (1908). Sementara Correns bekerja dengan tanaman yang dikenal sebagai Maravilla del Perú atau Clavellina (Mirabilis jalapa), dia mengamati bahwa pewarisan pewarnaan daun tanaman ini tampaknya tidak bergantung pada fenotipe paternal.

Pola pewarisan Mendel dan non-Mendel. Diambil dan diedit dari: Ghadisu.

Pewarisan sifat ini, yang tidak sesuai dengan hukum genetika Mendel, tampaknya hanya bergantung pada genotipe ibu; Akibatnya, ia mengajukan hipotesis bahwa sifat-sifat ini berasal dari organel atau agen yang ada di dalam sitoplasma bakal biji.

Setelah lebih dari 100 tahun penemuan ini, dan terlepas dari perkembangan genetika molekuler, pengetahuan tentang bagaimana dan mengapa mekanisme pewarisan ekstraseluler sebagian masih belum pasti dan studi untuk menjelaskannya relatif langka.

Warisan sitoplasma vs pewarisan Mendel

Warisan Mendelian

Ini adalah bentuk paling terkenal di antara berbagai proses keturunan. Ini diusulkan oleh Gregor Mendel, seorang biarawan dan ilmuwan yang lahir di Heinzendorf, bekas kekaisaran Austria, yang saat ini dikenal sebagai Hynčice (Republik Ceko), pada pertengahan abad ke-19 (1865-1866) dan ditemukan kembali pada awal abad ke-20.

Hipotesisnya tentang hereditas dan teorinya diuji dan dijadikan dasar bagi banyak teori lainnya. Penemuannya adalah dasar dari apa yang sekarang dikenal sebagai genetika klasik.

Pewarisan Mendel menunjukkan bahwa setiap induk menyediakan satu dari dua alel yang mungkin untuk suatu sifat yang akan diekspresikan; Alel ini ditemukan di inti sel reproduksi (materi genetik), yang menunjukkan bahwa pewarisan Mendel bersifat biparental.

Ketika susunan genetik kedua orang tua (genotipe) diketahui, hukum Mendel digunakan untuk memprediksi (tidak selalu berlaku) proporsi dan distribusi sifat yang dapat diamati (fenotipe). Warisan Mendel berlaku untuk sebagian besar organisme yang bereproduksi secara seksual.

Warisan sitoplasma atau ekstraseluler

Jenis warisan ini ditemukan pada tahun 1906 oleh ahli botani Carl Correns. Ini dianggap non-Mendel karena transmisi gen tidak melibatkan nukleus, yang merupakan organel yang dianggap dalam genetika klasik bertanggung jawab untuk mengandung semua materi genetik keturunan.

Dalam hal ini, pewarisan terjadi karena organel tertentu, seperti mitokondria dan kloroplas, yang mengandung materi genetiknya sendiri dan dapat berkembang biak di dalam sel.

Dalam kasus mitokondria, yang jumlahnya hampir 10.000 per sel atau ovula wanita (dengan banyak salinan genomnya), mereka dapat bereplikasi secara independen dari pembelahan sel.

Jenis replikasi ini memungkinkan mitokondria memiliki tingkat mutasi yang lebih tinggi daripada DNA inti, berkembang lebih cepat daripada DNA inti.

Selama proses reproduksi, khususnya dalam pembuahan, mitokondria yang ada dalam sel reproduksi laki-laki dikeluarkan dari zigot (mereka hanya memiliki beberapa ratus di antaranya), sedangkan ovula dipertahankan.

Dengan cara ini, materi genetik mitokondria hanya diturunkan melalui ibu (pewarisan sitoplasma). Dengan ini, dapat dipahami bahwa pewarisan ekstraseluler atau sitoplasma adalah uniparental.

Akibatnya, diperoleh ekspresi fenotipe yang sulit dijelaskan dari sudut pandang Mendel, mutasi yang tidak memiliki ekspresi fenotipe, serta patologi yang berbeda.

Organel

Mitokondria

Mitokondria adalah organel yang paling jelas dan penting dalam sitoplasma seluler sel eukariotik. Mereka memiliki fungsi menghasilkan energi untuk sel. Karakteristik yang menarik dari organel-organel ini adalah yang telah disebutkan tentang asal-usul keibuannya. Sedangkan ciri khas lainnya adalah mereka menampilkan DNA mereka sendiri.

Bagian dari mitokondria. Diambil dan diedit dari Kelvinsong; dimodifikasi oleh Sowlos.

Kloroplas

Kloroplas. Oleh Gmsotavio, dari Wikimedia Commons

Kloroplas adalah organel karakteristik sel eukariotik dan organisme yang mengandung klorofil. Fungsi utamanya adalah melakukan fotosintesis, menghasilkan gula.

Seperti mitokondria, mereka memiliki DNA sendiri dan dapat berkembang biak di dalam sel tanpa bantuan pembelahan sel. Demikian juga, pewarisannya melalui ibu, yaitu selama reproduksi, hanya oocell yang menyediakan kloroplas.

Evolusi

Teori yang diajukan pada tahun 1967 oleh ahli biologi Amerika Lynn Margulis tentang endosimbiosis, menunjukkan asal dan evolusi sel eukariotik, berdasarkan pada hubungan endosimbiotik jangka panjang antara organisme prokariotik dan eukariotik leluhur.

Menurut Margulis, organel seperti kloroplas dan mitokondria berasal dari prokariotik (masing-masing cyanobacteria dan proteobacteria). Organisme lain yang tergabung, berfagositosis, atau kloroplas dan mitokondria yang tertelan.

Setelah memasukkannya, prekursor eukariotik tidak mencerna atau memproses prokariota ini (kloroplas dan mitokondria), yang tetap berada di sel inang dan setelah jutaan tahun berevolusi, mereka menjadi organel sel eukariotik.

Di antara fakta yang memberi bobot pada teori ini adalah keanehan yang disebutkan di atas bahwa organel ini memiliki DNA sendiri, dan bahwa mereka dapat bereplikasi secara independen di dalam sel dan tanpa bantuannya.

Perlu disebutkan bahwa para peneliti berpendapat bahwa endosimbiosis, keberadaan DNA di organ-organ ini, tingkat replikasi dan mutasi kloroplas dan mitokondria yang tinggi, serta pewarisan sitoplasma, adalah prekursor dan bertanggung jawab atas lompatan besar dalam kompleksitas. dan evolusi kehidupan.

Bentuk lain dari warisan non-Mendel

Konversi gen

Hal ini biasa diamati selama persilangan jamur. Itu terjadi ketika urutan gen menggantikan urutan homolog lain. Selama pembelahan meiosis, ketika ada rekombinasi homolog dari situs heterozigot, ketidakcocokan terjadi antara basa.

Dalam upaya untuk memperbaiki ketidakcocokan ini, sel menyebabkan satu alel menggantikan alel penyebab lain yang menyebabkan pewarisan non-Mendel yang disebut konversi gen.

Warisan menular

Virus berpartisipasi dalam jenis warisan ini. Agen infeksius ini menginfeksi sel inang dan tetap berada di sitoplasma, memasukkan genomnya ke dalam genom inang.

Pencetakan genom

Jenis pewarisan non-Mendel ini terjadi ketika senyawa alkuna yang berasal dari metana, dan histon, terlibat dalam molekul DNA melalui metilasi, semua ini tanpa jenis modifikasi apa pun dalam urutan genetik.

Penggabungan ini akan tetap ada di sel reproduksi pria dan wanita nenek moyang dan akan dipertahankan melalui pembelahan sel mitosis di sel tubuh organisme keturunan.

Proses pewarisan non-Mendel lainnya adalah mozaikisme dan gangguan pengulangan trinukleotida.

Referensi

1. Warisan Ekstranuklir - Warisan Gen Organel Non-Mendelian. Dipulihkan dari medicine.jrank.org.
2. Warisan non-Mendel. Wikipedia. Dipulihkan dari en.wikipedia.org.
3. Warisan Mitokondria. Encyclopedia.com. Dipulihkan dari encyclopedia.com.
4. GH Beale (1966). Peran sitoplasma dalam faktor keturunan. Prosiding Royal Society B.
5. Warisan ekstranuklir. Wikipedia. Dipulihkan dari en.wikipedia.org.
6. Konversi gen. Dipulihkan dari en.wikipedia.org.
7. Pencetakan genom. Dipulihkan dari en.wikipedia.org.