Herencia citoplasmática y mitocondrial: tipos e impactos
Herencia extranuclear
La herencia es un tema delicado. A veces heredas cosas que quieres. La fortuna de un millón de dólares de tu tío. Reliquias familiares. A veces heredas cosas que no quieres, pero tienes que tomarlas porque de lo contrario herirás los sentimientos de alguien. Ese extraño reloj de pájaro de la casa de tu abuela. La colección completa de tapas de botellas de tu tía abuela. La forma en que se heredan los rasgos genéticos puede ser igualmente complicada. Quizás tengas los ojos de tu mamá o la altura de tu papá, pero también una predisposición familiar al colesterol alto. Sí, apuesto a que desearía poder volver a regalar ese.
Ahora, la mayoría de los rasgos genéticos se heredan de ambos padres y están contenidos en los cromosomas dentro del núcleo celular. Ahí es donde se encuentran la mayoría de los rasgos genéticos. Pero, en realidad, hay otra forma de transmitir los rasgos. La herencia extranuclear , a veces llamada herencia citoplásmica, ocurre cuando los rasgos genéticos se heredan de una fuente fuera del núcleo celular. Extranuclear. Fuera del núcleo. ¿Ves cómo funciona eso? Los orgánulos como las mitocondrias o los cloroplastos en realidad contienen información genética, que es como puede suceder esto. Sí, resulta que hay aún más formas de heredar cosas de tu familia. Eres afortunado.
Segregación Vegetativa
La herencia extranuclear ocurre cuando la información genética de las mitocondrias o de los orgánulos de cloroplasto se transmite de padres a hijos. Esto puede suceder de varias formas. Primero tenemos la segregación vegetativa . Este es el resultado de la replicación aleatoria de orgánulos extranucleares. Básicamente, durante la división celular mitótica, las mitocondrias o los cloroplastos se replican y dividen aleatoriamente, y la célula descendiente recibe una muestra aleatoria de los orgánulos de los padres.
Esto significa que se puede bombear información genética adicional a la nueva célula. Teniendo en cuenta que es mucho más probable que el ADN extranuclear mute aleatoriamente que el ADN dentro del núcleo, esto es significativo. Vemos esto mucho en organismos unicelulares que se reproducen asexualmente, pero también en otras células que se dividen por mitosis.
Herencia uniparental
Así es como la información extranuclear se transmite de padres a hijos. Pero, ¿qué pasa con los organismos de padres a hijos? La forma más común en que ocurre la herencia extranuclear en organismos completos se llama herencia uniparental o herencia de información genética extranuclear de un solo padre. En criaturas que se reproducen sexualmente, ¿cómo es esto posible?
Bueno, el gameto femenino , el óvulo, es una célula compleja que contiene organismos como mitocondrias. los gametos masculinos , llamados espermatozoides, también lo hacen; sin embargo, durante la fertilización, las mitocondrias dentro de los espermatozoides se destruyen y solo el ADN del núcleo llega al óvulo. Entonces, el óvulo fertilizado contiene información genética del núcleo tanto del óvulo como del esperma, pero solo el ADN mitocondrial del óvulo. Esto significa que parte de la información genética en las mitocondrias del óvulo solo puede provenir de la madre y nunca del padre. Solo puede provenir de uno de los padres, por lo que es uniparental. ¿Entendido?
La herencia de información genética de las mitocondrias en el óvulo se llama herencia mitocondrial . La herencia mitocondrial transmite información genética de la madre a los hijos, lo que significa que hay algunos rasgos que solo se pueden transmitir a través de la madre, no del padre. Esto es especialmente importante con muchas enfermedades y afecciones genéticas.
Si la madre tiene una enfermedad degenerativa, puede transmitirse a través del ADN mitocondrial. Sin embargo, si un padre tiene una enfermedad que heredó a través del ADN mitocondrial de su madre, eso no se transmitirá a sus hijos. Dado que esa enfermedad se transmite en el ADN extranuclear, no se heredará. La herencia uniparental es un sistema muy singular, y dado que la información solo proviene de uno de los padres, las reglas de la herencia mendeliana (las formas estadísticas esperadas en que se combinará la información genética de cada padre) no se aplican.
Herencia biparental
Bien, entonces, si la herencia uniparental significa que el ADN extranuclear solo se hereda de uno de los padres, ¿alguna conjetura sobre el proceso de la herencia biparental ? Sí, esto es cuando el ADN extranuclear se hereda de ambos padres. Ocurre cuando ambos padres proporcionan ADN mitocondrial a su descendencia. No es algo que ocurra con mucha frecuencia y solo es posible en un puñado de especies. Ciertos tipos de levadura, por ejemplo, son capaces de reproducirse de una manera que permite heredar el ADN mitocondrial de ambos padres. Sin embargo, como muchos de nosotros sabemos, cuanto más heredes, más probabilidades tienes de quedarte atrapado en algo que quizás no quieras.
Resumen de la lección
La información genética se transmite de padres a hijos, generalmente como ADN en el núcleo celular. Sin embargo, algunos otros orgánulos como los cloroplastos y las mitocondrias también contienen información genética. Cuando se hereda el ADN de una fuente fuera del núcleo, se llama herencia extranuclear , a veces llamada herencia citoplasmática. Esto puede suceder de tres formas principales.
Primero está la segregación vegetativa , resultado de la replicación aleatoria de orgánulos extranucleares. Básicamente, una célula madre dona orgánulos involuntariamente a la célula descendiente.
El siguiente tipo de herencia extranuclear es la herencia uniparental , en la que la información genética se transmite a un organismo infantil de un solo padre. Esto ocurre con mayor frecuencia cuando las mitocondrias del óvulo pasan a la descendencia.
Por último, tenemos la herencia biparental , que ocurre cuando el ADN extranuclear se hereda de ambos padres. Esto es muy raro y solo puede ocurrir en algunas especies. Pero, el resultado de todos estos es el mismo. La herencia puede ser una bendición o una maldición, pero es una parte inevitable de la vida.