อ่าน 2 นาที
การถ่ายทอดทางกรรมพันธุ์จากฝ่ายเดียว
การถ่ายทอดทางพันธุกรรมจากฝ่ายเดียว (Uniparental inheritance)เป็นรูปแบบการถ่ายทอดทางพันธุกรรมที่ไม่เป็นไปตามกฎของเมนเดล...
การถ่ายทอดทางกรรมพันธุ์จากฝ่ายเดียว
การถ่ายทอดทางพันธุกรรมจากฝ่ายเดียว (Uniparental inheritance)เป็นรูปแบบการถ่ายทอดทางพันธุกรรมที่ไม่เป็นไปตามกฎของเมนเดล ซึ่งประกอบด้วยการส่งต่อจีโนไทป์จากฝ่ายพ่อหรือฝ่ายแม่ฝ่ายใดฝ่ายหนึ่งไปยังลูกหลานทั้งหมด กล่าวคือ ยีนทั้งหมดในลูกหลานจะมาจากแม่หรือพ่อเพียงฝ่ายเดียว ปรากฏการณ์นี้พบได้บ่อยที่สุดในออร์แกเนลล์ ของเซลล์ยูคาริโอต เช่น ไมโทคอนเดรียและคลอโรพลาสต์เนื่องจากออร์แกเนลล์เหล่านี้มีดีเอ็นเอของตัวเองและสามารถแบ่งตัวแบบไมโทซิสได้อย่างอิสระโดยไม่เกิดการไขว้กันกับดีเอ็นเอจากฝ่ายพ่อหรือฝ่ายแม่ แม้ว่าการถ่ายทอดทางพันธุกรรมจากฝ่ายเดียวจะเป็นรูปแบบการถ่ายทอดทางพันธุกรรมที่พบได้บ่อยที่สุดในออร์แกเนลล์ แต่ก็มีหลักฐานเพิ่มมากขึ้นเกี่ยวกับความหลากหลาย บางการศึกษาพบว่ามีการถ่ายทอดทางพันธุกรรมจากฝ่ายเดียวสองฝ่าย (Doubly uniparental inheritance หรือ DUI) และการถ่ายทอดทางพันธุกรรมจากทั้งสองฝ่าย (Biparental transmission) เกิดขึ้นในเซลล์ หลักฐานชี้ให้เห็นว่าแม้จะมีการถ่ายทอดทางพันธุกรรมจากทั้งสองฝ่าย การไขว้กันก็ไม่ได้เกิดขึ้นเสมอไป นอกจากนี้ยังมีหลักฐานว่ารูปแบบการถ่ายทอดทางพันธุกรรมของออร์แกเนลล์มีการเปลี่ยนแปลงบ่อยครั้งเมื่อเวลาผ่านไป การถ่ายทอดทางพันธุกรรมจากฝ่ายเดียวสามารถแบ่งออกเป็นหลายประเภทย่อยตามเส้นทางการถ่ายทอดทางพันธุกรรม[ 1 ] [ 2 ]
ตัวอย่าง
ออร์แกเนลล์
แม้ว่าส่วนประกอบย่อยของเซลล์ยูคาริโอตส่วนใหญ่จะไม่มีDNA ของตัวเอง และไม่สามารถจำลองตัวเองได้โดยอิสระจากนิวเคลียส แต่ก็มีข้อยกเว้นบางประการ เช่น ไมโตคอนเดรียและคลอโรพลาสต์ ออร์แกเนลล์เหล่านี้ไม่เพียงแต่สามารถจำลอง DNA แปลความหมาย และถอดรหัสได้โดยอิสระเท่านั้น แต่ยังเป็นที่รู้จักกันดีว่าได้รับยีนมาจากพ่อแม่เพียงฝ่ายเดียว ในกรณีของไมโตคอนเดรีย การถ่ายทอดทางมารดาเกือบจะเป็นรูปแบบการถ่ายทอดทางพันธุกรรมแบบเดียว แม้ว่าในระหว่างการปฏิสนธิของเซลล์ไข่ ไมโตคอนเดรียจะถูกนำเข้าไปในเซลล์ที่ได้รับการปฏิสนธิโดยทั้งเซลล์ไข่และอสุจิ แต่ไมโตคอนเดรียของพ่อมักจะถูกทำเครื่องหมายด้วยยูบิควิตินและถูกทำลายในภายหลัง[ 3 ]แม้ว่าจะไม่ถูกทำลาย DNA ของไมโตคอนเดรียที่แตกต่างกันก็แทบจะไม่เกิดการรวมตัวกันทางพันธุกรรมระหว่างกัน ดังนั้น ไมโตคอนเดรียในสัตว์ส่วนใหญ่จึงได้รับการถ่ายทอดมาจากมารดาเท่านั้น
ประวัติศาสตร์

เช่นเดียวกับแนวคิดทางพันธุกรรมอื่นๆ การค้นพบการถ่ายทอดทางพันธุกรรมจากฝ่ายเดียวมีที่มาจาก นักบวช คณะออกัสตินนามว่าเกรกอร์ โยฮันน์ เมนเดล ผู้ซึ่งต่อมาได้รับการยกย่องว่าเป็น "บิดาแห่งพันธุศาสตร์สมัยใหม่" ใช้เวลาส่วนใหญ่ทำการทดลองผสมพันธุ์ต้นถั่วลันเตา ( Pisum sativum ) ในสวนของอาราม ในช่วงเจ็ดปี (ค.ศ. 1856 ถึง 1863) เมนเดลได้เพาะปลูกและทดสอบต้นถั่วลันเตาประมาณ 29,000 ต้น ซึ่งนำไปสู่การสรุปหลักการสำคัญสองข้อที่รู้จักกันในชื่อกฎการถ่ายทอดทางพันธุกรรมของเมนเดลข้อแรกคือกฎการแยกตัว ซึ่งกล่าวว่า "เมื่อสิ่งมีชีวิตใดๆ สร้างเซลล์สืบพันธุ์ สำเนาของยีนจะแยกออกจากกัน เพื่อให้แต่ละเซลล์สืบพันธุ์ได้รับสำเนาเพียงหนึ่งเดียว" ข้อที่สองคือกฎการจัดเรียงตัวอย่างอิสระ ซึ่งกล่าวว่า " อัลลีลของยีนที่แตกต่างกันจะจัดเรียงตัวอย่างอิสระจากกันและกันในระหว่างการสร้างเซลล์สืบพันธุ์" แม้ว่างานของเขาจะได้รับการตีพิมพ์แล้ว แต่ก็ถูกเก็บไว้เฉยๆ จนกระทั่งถูกค้นพบอีกครั้งในปี 1900 โดยHugo de VriesและCarl Correns แต่การถ่ายทอดทางพันธุกรรมที่ไม่เป็นไปตามกฎของเมนเดลก็เพิ่งได้รับการเสนอแนะในปี 1909 Carl Erich CorrensและErwin Baurในการวิจัยที่แยกกันเกี่ยวกับ พืช PelargoniumและMirabilisได้สังเกตเห็นความแปรผันสีเขียว-ขาว (ซึ่งต่อมาพบว่าเป็นผลมาจากการกลายพันธุ์ใน จีโนมของคลอ โรพลาสต์) ที่ไม่เป็นไปตามกฎการถ่ายทอดทางพันธุกรรมของเมนเดล เกือบยี่สิบปีต่อมา การถ่ายทอดทางพันธุกรรมที่ไม่เป็นไปตามกฎของเมนเดลของการกลายพันธุ์ของไมโทคอนเดรียก็ได้รับการสังเกตเช่นกัน และในช่วงทศวรรษที่ 1960 ก็ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าคลอโรพลาสต์และไมโทคอนเดรียมีDNA ของตัวเอง และสามารถแปลรหัส ถอดรหัส และจำลองแบบได้โดยอิสระจากนิวเคลียส หลังจากนั้นไม่นานก็มีการค้นพบการถ่ายทอดทางพันธุกรรมแบบฝ่ายเดียวและแบบสองฝ่าย[ 1 ]
กลายพันธุ์ PokyของNeurospora
ตัวอย่างที่ได้รับการศึกษาอย่างดีของการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมจากฝ่ายเดียวเกี่ยวข้องกับกลายพันธุ์poky ของNeurospora crassaกลายพันธุ์ poky ดั้งเดิมถูกแยกโดย Mitchell และ Mitchell ในปี 1952 ในฐานะสายพันธุ์ที่เติบโตช้าที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ[ 4 ] ในการผสมพันธุ์ทางพันธุกรรม พบว่าฟีโนไทป์ poky ได้รับการถ่ายทอดทางแม่ พ่อแม่ protoperithecial ถือเป็นพ่อแม่เพศหญิง (ฝ่ายแม่) ในNeurosporaเมื่อผสมพันธุ์ตัวเมีย poky กับตัวผู้สายพันธุ์ปกติ ลูกหลานทั้งหมดจะมีฟีโนไทป์ poky เมื่อผสมพันธุ์ตัวเมียสายพันธุ์ปกติกับตัวผู้ poky ลูกหลานทั้งหมดจะมีฟีโนไทป์สายพันธุ์ปกติ การที่ตัวกำหนด poky ถูกส่งผ่านทางสายพันธุ์เพศหญิงเท่านั้น แสดงให้เห็นว่าตัวกำหนดนั้นอยู่ในไซโตพลาสซึมของ แม่ ในที่สุดก็มีการแสดงให้เห็นว่าข้อบกพร่องหลักใน กลายพันธุ์ pokyคือการลบใน ลำดับ DNA ไมโตคอนเดรีย ที่เข้ารหัส หน่วยย่อยRNA ไรโบโซมขนาดเล็ก[ 5 ]
ดูเพิ่มเติม
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ การถ่ายทอดทางกรรมพันธุ์จากฝ่ายเดียว
การถ่ายทอดทางพันธุกรรมจากฝ่ายเดียว (Uniparental inheritance)เป็นรูปแบบการถ่ายทอดทางพันธุกรรมที่ไม่เป็นไปตามกฎของเมนเดล...
ออร์แกเนลล์
แม้ว่าส่วนประกอบย่อยของเซลล์ยูคาริโอตส่วนใหญ่จะไม่มี DNA ของตัวเอง และไม่สามารถจำลองตัวเองได้โดยอิสระจากนิวเคลียส แต่ก็มีข้อยกเว้นบางประการ เช่น ไมโตคอนเดรียและคลอโรพลาสต์ ออร์แกเนลล์เหล่านี้ไม่เพียงแต่สามารถจำลอง DNA แปลความหมาย และถอดรหัสได้โดยอิสระเท่านั้น...
ประวัติศาสตร์
เช่นเดียวกับแนวคิดทางพันธุกรรมอื่นๆ การค้นพบการถ่ายทอดทางพันธุกรรมจากฝ่ายเดียวมีที่มาจาก นักบวช คณะออกัสติน นามว่า เกรกอร์ โยฮันน์ เมนเดล ผู้ ซึ่งต่อมาได้รับการยกย่องว่าเป็น "บิดาแห่งพันธุศาสตร์สมัยใหม่" ใช้เวลาส่วนใหญ่ทำการ ทดลองผสมพันธุ์ ต้นถั่วลันเตา (...
กลายพันธุ์ Poky ของ Neurospora
ตัวอย่างที่ได้รับการศึกษาอย่างดีของการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมจากฝ่ายเดียวเกี่ยวข้องกับ กลายพันธุ์ poky ของ Neurospora crassa กลายพันธุ์ poky ดั้งเดิมถูกแยกโดย Mitchell และ Mitchell ในปี 1952 ในฐานะสายพันธุ์ที่เติบโตช้าที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ [ 4 ]...