Eredità extranucleareEredità extranucleare

Corso di Corso di genetica agraria genetica agraria

Esempi di eredità extranucleare

Organelle heredityOrganelle heredity

Infectious heredityInfectious heredity

Maternal effectMaternal effect

Correns scopre l’eredità Correns scopre l’eredità maternamaterna

Correns studiando la Mirabilis che era variegata per pigmenti verdi nelle foglie scopre l’eredità materna

Le foglie e gli steli di questa pianta si presentano sia tutti verdi, sia tutti bianchi che variegati

Tutti i tipi fioriscono e Correns fece gli incroci tra tutte le tipologie fenotipiche

Figure 9.1

Four O’Clock Plants

Nell’eredità nucleare Nell’eredità nucleare incroci reciproci incroci reciproci

producono identiche Fproducono identiche F11

Nell’eredità materna Nell’eredità materna incroci reciproci danno incroci reciproci danno

luogo ad Fluogo ad F11 diverse diverse

Eredità maternaEredità materna

Eredità maternaEredità materna

Quando un ramo del genitore femminile era variegato, i 3 fenotipi,

bianco, verde e variegato, sono presenti in F1. Ogni tipo poi mostra

eredità materna nelle seguenti generazioni.

Eredità maternaEredità materna Incroci reciproci mostrano risultati Incroci reciproci mostrano risultati

diffe-rentidiffe-renti I fenotipi della progenie dipendono I fenotipi della progenie dipendono

solo dal fenotipo maternosolo dal fenotipo materno L’effetto è ereditabile: le generazioni L’effetto è ereditabile: le generazioni

suc-cessive mostrano eredità suc-cessive mostrano eredità materna con gli stessi rapporti materna con gli stessi rapporti mostrati dagli incroci origi-nalimostrati dagli incroci origi-nali

Cloroplasti ereditati solo Cloroplasti ereditati solo dal parentale femminiledal parentale femminile

uovouovocloroplasti cloroplasti

senza senza clorofillaclorofilla

polline polline assenza di assenza di cloroplasticloroplasti

zigotezigotesolo cloroplasti solo cloroplasti materni assenza materni assenza

clorofillaclorofilla

Cloroplasti ereditati solo Cloroplasti ereditati solo dal parentale femminiledal parentale femminile

uovocloroplasti

senza clorofilla

polline assenza di cloroplasti

zigotesolo cloroplasti materni assenza

clorofilla

Mitocondri e Cloroplasti Mitocondri e Cloroplasti contengono DNA diverso da contengono DNA diverso da

quello nuclearequello nucleare

MitochondrionMitochondrion

I genomi di organelli sono I genomi di organelli sono circolari : mtDNAcircolari : mtDNAPiccole Piccole

dimensioni:dimensioni: - Uomo 16,5 kbUomo 16,5 kb- Lievito 78 kbLievito 78 kb- Arabidopsis 367 Arabidopsis 367 kbkbPochi geni:Pochi geni:- Uomo 37 geniUomo 37 geni- Lievito 35 geniLievito 35 geni- Arabidopsis 52 Arabidopsis 52 genigeniTipo di geni:Tipo di geni:- tRNAtRNA- rRNA + proteinerRNA + proteine- proteine della proteine della fosforila-zione fosforila-zione ossidativaossidativa

Mitochondrial DNA (mtDNA) Mitochondrial DNA (mtDNA) • Circular, double-stranded DNACircular, double-stranded DNA• is smaller than the DNA in chloroplasts, is smaller than the DNA in chloroplasts,

and introns are absent. and introns are absent. • Most of the protein encoding genes are Most of the protein encoding genes are

located on a single strand.located on a single strand.• The contribution of nuclear and The contribution of nuclear and

mitochondrial gene products is shown in mitochondrial gene products is shown in Figure 9.8Figure 9.8..

ChloroplastChloroplast

I genomi di organelli sono I genomi di organelli sono circolari : cpDNAcircolari : cpDNA

Piccole dimensioni: Piccole dimensioni: - Pisello 120 kbPisello 120 kb- Riso 136 kbRiso 136 kbPochi geni:Pochi geni:- Tutte le piante Tutte le piante ˜ ˜

200 geni200 geniFunzioni:Funzioni:- tRNAtRNA- rRNA + proteinerRNA + proteine- proteine del proteine del sistema della sistema della fotosintesifotosintesi

Chloroplast DNA Chloroplast DNA (cpDNA)(cpDNA)• Ranges from 100 to Ranges from 100 to

225 kb in length, and 225 kb in length, and the genes carried on the genes carried on the DNA encode the DNA encode products involved in products involved in photosynthesis and photosynthesis and translation.translation.

• Circular, double-Circular, double-stranded DNAstranded DNA

Figure 9.8

Comparazione tra Comparazione tra cromosomi di organelli e cromosomi di organelli e

nuclearinucleari I cromosomi degli organelli sono circolari, I cromosomi degli organelli sono circolari,

quelli nucleari sono lineariquelli nucleari sono lineari I cromosomi degli organelli sono presenti in I cromosomi degli organelli sono presenti in

molte copie per cellula (100-1000); i molte copie per cellula (100-1000); i cromosomi nucleari sono presenti in una copia cromosomi nucleari sono presenti in una copia (aploide), due copie (diploide) per cellula(aploide), due copie (diploide) per cellula

I genomi di organelli codificano per tRNA, I genomi di organelli codificano per tRNA, rRNA e proteine, componenti della rRNA e proteine, componenti della fosforilazione ossidativa, o per la pathway fosforilazione ossidativa, o per la pathway della sintesi clorofilliana; i gemoni nucleari della sintesi clorofilliana; i gemoni nucleari codificano per qualsiasi cosa codificano per qualsiasi cosa

Inheritance of chloroplast or Inheritance of chloroplast or mitochondrial traits is often mitochondrial traits is often determined by the phenotype of the determined by the phenotype of the ovule source.ovule source.

Eredità materna in Eredità materna in NeurosporaNeurospora

La segregazione dell’eterozigote ad+/ad- mostra eredità nucleare

(segregazione 4/4 nella ottade). Il fenotipo poky si eredita solo dal

genitore femminile, tutta la progenie mostra il fenotipo materno

ChlamydomonasChlamydomonas is is an excellent model an excellent model system for studying system for studying organelle heredity organelle heredity because it has a because it has a single large single large chloroplast that chloroplast that exhibits a exhibits a uniparental uniparental inheritance pattern.inheritance pattern.

Figure 9.12

Figure 9.13