1.23. Zaklady dedicnosti a promenlivosti

STAVBA:

• Kružnicová DNA → utvářením i uspořádáním genů shodná s molekulou DNA u bakterií (chloroplasty → cpDNA/ mitochondrie → mtDNA)

• Vlastní aparát umožňující tvorbu bílkovin → vlastní RIBOZOMY (shodné s těmi u bakterií)

• 2 membrány → vnitřní (původní bakteriální buňka)/ vnější (cytoplazmatická membrána hostitelské buňky)

• méně genů než u jaderného genomu (lidské mitochondrie →cca 37 genů)

DĚDIČNOST: nový jedinec získá veškerou mimojadernou genovou výbavu od mateřské gamety → přenáší se na veškeré mateřské potomstvo → MATROKLINITA

- př. PANAŠOVANÉ LISTY → matroklinita → PORUCHA SYNTÉZY CHLOROFYLU → listy jsou zbarvené kombinací zelených míst s bělavými/ žlutými místy (tj. rostlina obsahuje kromě chloroplastů s účinným chlorofylem i defektní chloroplasty s nefunkčním chlorofylem → některé odrůdy s panašovanými listy jsou dekorativní (př. voděnka) → přenos pylu z normální zelené rostliny na rostlinu s panašovanými listy → potomstvo bude mít panašované listy (dědičnost po matce) a naopak

- př. PYLOVÁ STERILITA → podmíněna mutací mitochondriálního genu → tvorba pylových zrn neschopných oplození (př. kukuřice, řepka)

- Mutace mitochondriálního genu jsou často NEUTRÁLNÍ (fenotypicky se neprojevují) → mutace cca 1x/ 1500-3000 let → porovnáním mutací v mtDNA moderního člověka s mtDNA z archeologického materiálu → poznání vzájemných vývojových vztahů mezi člověkem a lidoopí (výsledky dokládají, že lidstvo pochází z jediného prapředka žijícího v Africe → tzv. MITOCHONDRIÁLNÍ EVA

GENOVÉ INŽENÝRSTVÍ:

• vychází z poznatků molekulární biologie

• cíl: tvorba nových molekul DNA sloužících k umělému přenosu genů mezi různými organismy

• potřebný je VEKTOR = úsek DNA, který zajistí vstup příslušného genu do nitra buňky a jeho následnou expresi (př. chceme-li do bakterie přenést lidský gen, pak je potřeba vektor)

• nejvhodnější vektor = fágová DNA (z bakteriofágu)

• TRANSGENOZE = proces, při kterém dochází k přenosu cizího genu (transgenu) do buňky

• Transgenní organismus = geneticky modifikovaný

POSTUP:

1. Izolace úseku DNA (cizí, která bude přenesena do buňky)

2. Rozštěpení vektorové molekuly specifickým enzymem = RESTRIKČNÍ ENDONUKLEÁZA

3. K volným koncům rozštěpené vektorové molekuly je cizí gen připojen pomocí DNA-ligázy – vzniká REKOMBINANTNÍ MOLEKULA DNA (VEKTOROVÁ MOLEKULA + GEN)

4. Přenos do hostitelské buňky, kde dojde k začlenění do jejího genomu

5. Zde dochází replikaci- transkripci- translaci za vzniku nového PROTEINU

6. IZOLACE produktu a následné využití

VÝZNAM:

1. zvýšení výnosu, odolnosti a nutričních hodnot zemědělských plodin

2. zvýšení produkce hospodářských zvířat, drůbeže a ryb

3. zlepšení chuti, kvality a trvanlivosti potravin

4. příprava léčiv ve vyšších množstvích a kvalitě

5. vypěstování mikroorganismů vhodných pro ekologické čištění vody, půdy