Vol. 2° -  XVII.7.

Riassunto relativo ai Geni Extranucleari

Sia i mitocondri che i cloroplasti contengono DNA, la cui lunghezza varia da organismo a organismo. Il genoma dei due organuli contiene geni che non sono presenti nel genoma nucleare; i geni degli organuli quindi forniscono un’informazione differente per il funzionamento della cellula. I geni degli organuli codificano le componenti di rRNA dei ribosomi che sono assemblati e funzionano negli organuli stessi, codificano inoltre per molti, se non tutti i tRNA usati nelle sintesi proteica che avviene negli organuli, e per alcune proteine che rimangono negli organuli e svolgono funzioni specifiche degli organuli stessi. Alcune di queste proteine sono codificate dall’organulo, le rimanenti dal nucleo. Le proteine codificate dal nucleo, che si trovano negli organuli, sono sintetizzate sui ribosomi citoplasmatici, e sono poi veicolate all’interno dell’organulo appropriato. Tra queste proteine ci sono le proteine ribosomiali per i ribosomi organellari e, nel caso dei mitocondri, alcune componenti proteiche dei citocromi.

Assodato che gli organuli contengono materiale genetico, non sorprende il fatto che esistano numerosi mutanti mitocondriali e cloroplastici. L’eredità di questi geni extranucleari segue regole diverse da quelle dei geni nucleari e proprio per questo è stato possibile identificare per la prima volta i geni extranucleari, per i quali non esiste segregazione meiotica, si osserva generalmente eredità uniparentale, spesso materna. Inoltre, per un carattere dovuto a una mutazione extranucleare, il fenotipo persiste anche dopo la sostituzione del nucleo con un altro nucleo dotato di genotipo diverso.

I geni extranucleari non possono essere mappati su gruppi di concatenazione di geni nucleari noti. Non tutti gli esempi di eredità extranucleare sono dovuti a geni dell’mtDNA o del cpDNA, in quanto esistono per esempio parecchi casi dovuti a un’eredità di tipo infettivo, nella quale batteri oppure virus localizzati nel citoplasma vengono trasmessi quando i gameti si fondono.

Una modalità particolare di trasmissione ereditaria talora osservata è quella in cui la madre influenza in modo specifico il fenotipo della progenie. Questo fenomeno, che va sotto il nome di effetto materno, è definito come la predeterminazione di caratteri geneticamente controllati dal genotipo nucleare materno, prima della fecondazione dell’uovo. L’effetto materno si differenzia dall’eredità extranucleare in quanto la trasmissione dei geni extranucleari è dovuta al fatto che lo zigote riceve dalla madre la maggior parte dei suoi organuli contenenti i geni extranucleari, mentre nell’effetto materno il carattere ereditato è controllato dal genotipo nucleare della madre prima della fecondazione dell’uovo e non coinvolge geni extranucleari.