Tài liệu Sự di truyền của các gene ty thể doc

Sự di truyền của các
gene ty thể

1. Đặc điểm di truyền của các gene ty thể
Theo Mendel, khi tạp giao những sinh vật
lưỡng bội thì có sự phân ly tính trạng theo
đúng định luật của Mendel vì những gene ở
trong nhân đều nằm trên nhiễm sắc thể và
trong giảm phân được phân chia cho các
giao tử cùng với nhiễm sắc thể. Đối với
những tính trạng ở trong tế bào chất không
có một hệ thống phân chia nào đảm nhận
nên không có sự phân ly theo một quy luật
nhất định.

Ở nấm men có một thể đột biến có thể
hình thành những khuẩn lạc petite kích
thước nhỏ hơn bình thường, đường kính chỉ
bắng 1/2 - 1/2 khuẩn lạc bình thường. Các tế
bào tạo nên khuẩn lạc petite có kích thước
giống kích thước tế bào bình thường.
Nguyên nhân tạo nên khuẩn lạc kích thước
nhỏ là do các tế bào đột biến petite bị hỏng
hệ thống hô hấp, tức là những enzyme oxy
hóa trong ti thể là các cytochrom b, c, a, a3
và cytochrom oxydase bị phá hủy. Đây là
những enzyme của màng trong ty thể. Khác
với kiểu dại, các đột biến petite không thực
hiện được phản ứng phosphoryl hóa để sản
ra năng lượng, vì vậy tốc độ sinh trưởng và

phân bào của chúng thấp hơn.
Ở ty thể của nấm men (Saccharomyces
cerevisiae) có 3 kiểu đột biến chủ yếu:
petite, antR và mit-.
Một ví dụ về ty thể là đột biến thiểu
năng hô hấp ở nấm men. Vào những
năm 1940, Boris Ephrussi và cs. đã mô tả
các đột biến đặc biệt ở nấm men.Các đột
biến này được gọi là petite, có khuẩn lạc nhỏ
hơn nhiều so với khuẩn lạc hoang dại. Theo
phương thức di truyền, các đột biến petite
chia làm 3 loại khác nhau:
- Petite phân ly (Segregation petites): khi lai
với dạng hoang dại khuẩn lạc bình thường
thì tỷ lệ phân ly trong các nang bào tử
(ascospore) là 1 khuẩn lạc to: 1 petite.
- Petite trung tính (Neutral petites): khi lai
với khuẩn lạc to thì sự phân ly trong nang
bào tử chỉ có dạng khuẩn lạc to bình
thường, thể hiện sự di truyền theo một cha
mẹ (Uniparental)
- Petite ức chế (Suppressive petites): khi lai
tạo các nang bào tử, một số mọc thành
khuẩn lạc to bình thường, một số khác tạo
khuẩn lạc petite. Tỷ lệ giữa khuẩn lạc to và
nhỏ dao động nhưng có tính đặc hiệu của
chủng, một số petite ức chế chỉ tạo thế hệ
con khuẩn lạc petite. Qua các petite ức chế
cho thấy có sự di truyền ngoài nhân tế bào
và một số có sự di truyền theo một cha mẹ.

Khi lai nấm men 2 tế bào cha mẹ, hai tế bào
cha mẹ kết hợp với nhau và góp tế bào
chất như nhau vào tế bào con lưỡng bội.
Sự di truyền của các petite trung tính và ức
chế độc lập với kiểu bắt cặp thể hiện rõ sự di
truyền ngoài nhân nên được gọi là petite tế
bào chất. Qua nghiên cứu chúng có các đặc
điểm kiểu hình như sau:
- Chuỗi chuyền điện tử của ty thể bị sai hỏng
ở các petite tế bào chất. Do sai hỏng này,
chúng lên men để tạo ATP kém nên mọc
chậm.
- Không có sinh tổng hợp protein ở các
petite tế bào chất. Các ty thể có hệ thống
sinh tổng hợp riêng gồm tRNA, các
ribosome khác với tế bào chất.
- mtDNA ở các đột biến petite có biến đổi
lớn. Ty thể của tất cả các Eukaryote có
mtDNA riêng tuy số lượng nhỏ, nhưng
khác với DNA của nhân tế bào. Ở các
petite trung tính, mtDNA bị mất hoàn
toàn, còn ở các petite ức chế có sự thay
đổi đáng kể tỷ lệ base so với mtDNA
của dạng khuẩn lạc to bình thường.
Nhóm các đột biến thứ hai của nấm men là
antR (antR mutants), có kiểu hình đề kháng
với các kháng sinh khác nhau. Ví dụ: capR
(chloramphenicol resistance) kháng
chloramphenicol, eryR kháng
erythromycine, spiR kháng spiromycine,

parR kháng paranomycine và oliR kháng
oligomycine. Các đột biến này khi lai (ví
dụ eryR ´ eryS) cho tỷ lệ phân ly không
theo quy luật Mendel, giống như các petite