రచన - రసజ్ఞ
2.1.2.b. Iojap అనువంశికత (Iojap inheritance):
ప్లాస్టిడ్ అనువంశికతలో ముఖ్యంగా చెప్పుకోవలసినది ఈ Iojap అనువంశికత. మొక్కజొన్న మొక్కలో రెండు రకాల ఆకులుంటాయి. కేంద్రక క్రోమోజోములలో (no.7) Ij అనే జన్యువు (బహిర్గత లక్షణం) ఉన్నప్పుడు ఆకుపచ్చ రంగు ప్రో ప్లాస్టిడ్ల (chloroplasts) వలన ఆకుపచ్చ రంగు ఆకులూ, ij అనే జన్యువు (అంతర్గత లక్షణం) ఉన్నప్పుడు రెండు రకాల ప్రో ప్లాస్టిడ్లు (chloroplasts, leucoplasts) ఆకుపచ్చ పైన తెల్లని చారలు ఉండే ఆకులు వస్తాయని Marcus Morton Rhoades (July 24, 1903 - December 30, 1991) అనే శాస్త్రవేత్త మొట్ట మొదటగా అయోవా(Io) అనే రాష్ట్రంలో జపానికా(jap) అనే మొక్కజొన్న రకంలో కనుగొనడం వలననే ఈ (ఆకుపచ్చ పైన తెల్లని చారలు ఉండే ఆకుల) లక్షణానికి Iojap అనే పేరు పెట్టారు.
IjIj (ఆకుపచ్చ ఆకులున్న) కొమ్మను తల్లి కొమ్మగా, ijij (Iojap లక్షణం) ఉన్న కొమ్మను తండ్రి కొమ్మగా తీసుకుని సంకరణాలు జరుపగా, మెండెల్ బహిర్గతత్వ సిద్ధాంతం ప్రకారం Ijij వచ్చి ఆకుపచ్చ ఆకులు ఉన్న మొక్కలే రావాలి, అలాగే వచ్చాయి.
ijij (Iojap లక్షణం) కొమ్మను తల్లి కొమ్మగా, IjIj (ఆకుపచ్చ ఆకులున్న) ఉన్న కొమ్మను తండ్రి కొమ్మగా తీసుకుని సంకరణాలు జరుపగా, మెండెల్ బహిర్గతత్వ సిద్ధాంతం ప్రకారం Ijij వచ్చి ఆకుపచ్చ ఆకులు ఉన్న మొక్కలే రావాలి కానీ ఇక్కడ అలా రాలేదు. జన్యురూపం Ijij వచ్చినా, మొక్కలలో మాత్రం Iojap (ఆకుపచ్చ మీద తెల్లని చారలు) లక్షణమున్న ఆకులను గమనించారు.
జన్యువులు కేంద్రక క్రోమోజోములలో ఉన్నప్పటికీ, తల్లి కణద్రవ్యంలో ఉండే ప్లాస్టిడ్ల ఆధారంగా మాత్రమే అనువంశికత నిర్ణయింపబడటం వలన తల్లి నుండి వచ్చిన లక్షణాలే పిల్లలకి వెళతాయి అని మరొకసారి ఋజువు చేశారు.
2.1.2.c. మైటోకాండ్రియా అనువంశికత (Mitochondrial Inheritance):
మైటోకాండ్రియా (లేదా కాండ్రియోసోములు) అనే కణాంగాలు కణాలలో జరిగే ఎన్నో జీవక్రియ చర్యలకు అవసరమయిన శక్తిని తయారు చేస్తాయి. కణాంతర శ్వాసక్రియకు (Cellular respiration) అవసరమయిన ఎన్నో ఎంజైములు ఇందులో ఉంటాయి. ఒక గ్లూకోజ్ అణువు మైటోకాండ్రియాలో మాత్రమే జరిగే ఈ కణాంతర శ్వాస క్రియలో పాల్గొన్నప్పుడు 273.6 కిలో కేలరీల శక్తి (36 ATPలు) తయారవుతుంది. మైటోకాండ్రియాలలో DNA ఉంటుందని 1960లో Margit M. K. Nass మరియు Sylvan Nass అనే శాస్త్రవేత్తలు కనుగొనగా, అది నిజమే అని నిర్ధారించిన శాస్త్రవేత్తలు Ellen Haslbrunner, Hans Tuppy మరియు Gottfried Schatz. ఇటువంటి DNAని mt DNA అనీ, దీని ద్వారా జరిగే అనువంశికతను మైటోకాండ్రియా అనువంశికత అనీ అంటారు. ఇది ఎక్కువగా తల్లి ద్వారా జరుగుతుంది.
మైటోకాండ్రియాలు అన్ని నిజ కేంద్రక జీవులలోనూ ఉంటాయి. తండ్రి శుక్ర కణం నించీ కేంద్రకం మాత్రమే తల్లి అండంతో కలుస్తుంది కానీ తండ్రి కణద్రవ్యంలోని మైటోకాండ్రియా తల్లి అండంతో కలవలేదు కనుక కేవలం తల్లి కణద్రవ్యంలో ఉండే మైటోకాండ్రియా మాత్రమే పిల్లలలోకి వెళుతుంది. తల్లిలో ఉండే mtDNAనే తనకి పుట్టిన పిల్లలందరిలోనూ (లింగ భేదం లేకుండా) ఉంటుంది. అయితే, ఆ పిల్ల ఆడపిల్ల అయితే మళ్ళీ తన పిల్లలకి పంచుతుంది కానీ మగ పిల్లవాడయితే తరువాతి తరానికి పంచలేడు. కనుక ఇద్దరు వ్యక్తులు తోబుట్టువులా (siblings) కాదా అన్న విషయం తెలియాలంటే mtDNA పోల్చి చూస్తారు.
తల్లి ద్వారా పిల్లలందరికీ చేరే ఈ mtDNAలో ఏవయినా రోగ సంబంధిత జన్యువులు ఉన్నట్టయితే అవి కూడా పిల్లలలోకి చేరుతాయి. మనుషులలో ఎక్కువగా గమనించే ఇటువంటి రోగాలలో ముఖ్యమయినవి KSS (Kearns-Sayre Syndrome) మరియు Pearson marrow pancreas syndrome. వీటి గురించి వివరంగా తరువాత చెప్పుకుందాం.
2.1.2.d పితృ కణద్రవ్య అనువంశికత (Paternal Cytoplasmic Inheritance):
3. ద్వి జనక కణద్రవ్య అనువంశికత (Biparental Cytoplasmic Inheritance):
తల్లిదండ్రులిద్దరూ కూడా తమ కణద్రవ్యమును తరువాతి తరానికి పంచితే, అటువంటి అనువంశికాన్ని ద్వి జనక కణద్రవ్య అనువంశికత అంటారు. ఇందులో ఇంతకుముందు చెప్పుకున్నట్టుగా cpDNA మరియు mtDNA ల అనువంశికాన్ని కనుగొన్నారు.
1. ప్లాస్టిడ్ అనువంశికత (Plastid Inheritance):
Robert W Lee మరియు Claude Lemieux అను శాస్త్రవేత్తలు 1886లో Chlamydomonas moewusii అనే ఆకుపచ్చ శైవలం(green alga)లో మొదటిసారిగా ఈ రకమయిన అనువంశికాన్ని కనుగొన్నారు. ఈ రకమయిన శైవలంలో Streptomycin, Erythromycin అనే రోగక్రిమి నాశకాలకు (antibiotics) నిరోధకతని (resistance) చూపే ఉత్పరివర్తన జన్యువు తల్లిదండ్రులు ఇరువురి నుండీ వచ్చిన cpDNA ద్వారా పిల్లలకి చేరుతుందని వివరించారు. దీనిని బట్టీ, తల్లిదండ్రులు ఇద్దరి నుండీ వచ్చే కణద్రవ్యం పిల్లలకి చేరుతుంది అని తెలుస్తుంది.
2. మైటోకాండ్రియా అనువంశికత (Mitochondrial Inheritance):
ఈ రకమయిన అనువంశికాన్ని Saccharomyces cerevisiae అనే yeast మొక్కలలో గమనించవచ్చును. తల్లి నుండీ ఒక ఏక స్థితిక (haploid cell) కణం, తండ్రి నుండీ ఒక ఏక స్థితిక (haploid cell) కణం ఏర్పడి, ఆ రెంటి కలయిక వలన వచ్చే ద్వయస్థితిక (diploid) కణం నుండీ పిల్లలు ఏర్పడటం జరుగుతుంది అని తెలిసినదే. అదే విధంగా ఈ మొక్కలలో జరిగేటప్పుడు తల్లిదండ్రుల ఏక స్థితిక కణాలలో ఉన్న mtDNA పిల్లలలోకి చేరటం గమనించారు. దీనిని బట్టీ కూడా తల్లిదండ్రులు ఇద్దరి నుండీ వచ్చే కణద్రవ్యం పిల్లలకి చేరుతుంది అని తెలుస్తుంది.
సాంప్రదాయక జన్యుశాస్త్రంలోని ఈ రెండవ శాఖ అయిన Non Mendelian ఇక్కడితో ముగిసినట్టే. ఈ శాఖలో ఉన్న అన్ని ఉపశాఖలలోనూ జన్యువులు మెండెల్ చెప్పినట్టుగానే తరువాతి తరానికి వెళ్ళినా కూడా వాటి దృశ్య రూపాలలో మార్పులు రావటం గమనించవలసిన విషయం. దీనికి కారణం, ఆ జన్యువులు కేంద్రక జన్యువులు కాకుండా కణద్రవ్య జన్యువులు కనుకనే ఈ వైవిధ్యం కనిపిస్తుంది.
2.1.2.b. Iojap అనువంశికత (Iojap inheritance):
ప్లాస్టిడ్ అనువంశికతలో ముఖ్యంగా చెప్పుకోవలసినది ఈ Iojap అనువంశికత. మొక్కజొన్న మొక్కలో రెండు రకాల ఆకులుంటాయి. కేంద్రక క్రోమోజోములలో (no.7) Ij అనే జన్యువు (బహిర్గత లక్షణం) ఉన్నప్పుడు ఆకుపచ్చ రంగు ప్రో ప్లాస్టిడ్ల (chloroplasts) వలన ఆకుపచ్చ రంగు ఆకులూ, ij అనే జన్యువు (అంతర్గత లక్షణం) ఉన్నప్పుడు రెండు రకాల ప్రో ప్లాస్టిడ్లు (chloroplasts, leucoplasts) ఆకుపచ్చ పైన తెల్లని చారలు ఉండే ఆకులు వస్తాయని Marcus Morton Rhoades (July 24, 1903 - December 30, 1991) అనే శాస్త్రవేత్త మొట్ట మొదటగా అయోవా(Io) అనే రాష్ట్రంలో జపానికా(jap) అనే మొక్కజొన్న రకంలో కనుగొనడం వలననే ఈ (ఆకుపచ్చ పైన తెల్లని చారలు ఉండే ఆకుల) లక్షణానికి Iojap అనే పేరు పెట్టారు.
IjIj (ఆకుపచ్చ ఆకులున్న) కొమ్మను తల్లి కొమ్మగా, ijij (Iojap లక్షణం) ఉన్న కొమ్మను తండ్రి కొమ్మగా తీసుకుని సంకరణాలు జరుపగా, మెండెల్ బహిర్గతత్వ సిద్ధాంతం ప్రకారం Ijij వచ్చి ఆకుపచ్చ ఆకులు ఉన్న మొక్కలే రావాలి, అలాగే వచ్చాయి.
ijij (Iojap లక్షణం) కొమ్మను తల్లి కొమ్మగా, IjIj (ఆకుపచ్చ ఆకులున్న) ఉన్న కొమ్మను తండ్రి కొమ్మగా తీసుకుని సంకరణాలు జరుపగా, మెండెల్ బహిర్గతత్వ సిద్ధాంతం ప్రకారం Ijij వచ్చి ఆకుపచ్చ ఆకులు ఉన్న మొక్కలే రావాలి కానీ ఇక్కడ అలా రాలేదు. జన్యురూపం Ijij వచ్చినా, మొక్కలలో మాత్రం Iojap (ఆకుపచ్చ మీద తెల్లని చారలు) లక్షణమున్న ఆకులను గమనించారు.
జన్యువులు కేంద్రక క్రోమోజోములలో ఉన్నప్పటికీ, తల్లి కణద్రవ్యంలో ఉండే ప్లాస్టిడ్ల ఆధారంగా మాత్రమే అనువంశికత నిర్ణయింపబడటం వలన తల్లి నుండి వచ్చిన లక్షణాలే పిల్లలకి వెళతాయి అని మరొకసారి ఋజువు చేశారు.
2.1.2.c. మైటోకాండ్రియా అనువంశికత (Mitochondrial Inheritance):
మైటోకాండ్రియా (లేదా కాండ్రియోసోములు) అనే కణాంగాలు కణాలలో జరిగే ఎన్నో జీవక్రియ చర్యలకు అవసరమయిన శక్తిని తయారు చేస్తాయి. కణాంతర శ్వాసక్రియకు (Cellular respiration) అవసరమయిన ఎన్నో ఎంజైములు ఇందులో ఉంటాయి. ఒక గ్లూకోజ్ అణువు మైటోకాండ్రియాలో మాత్రమే జరిగే ఈ కణాంతర శ్వాస క్రియలో పాల్గొన్నప్పుడు 273.6 కిలో కేలరీల శక్తి (36 ATPలు) తయారవుతుంది. మైటోకాండ్రియాలలో DNA ఉంటుందని 1960లో Margit M. K. Nass మరియు Sylvan Nass అనే శాస్త్రవేత్తలు కనుగొనగా, అది నిజమే అని నిర్ధారించిన శాస్త్రవేత్తలు Ellen Haslbrunner, Hans Tuppy మరియు Gottfried Schatz. ఇటువంటి DNAని mt DNA అనీ, దీని ద్వారా జరిగే అనువంశికతను మైటోకాండ్రియా అనువంశికత అనీ అంటారు. ఇది ఎక్కువగా తల్లి ద్వారా జరుగుతుంది.
మైటోకాండ్రియాలు అన్ని నిజ కేంద్రక జీవులలోనూ ఉంటాయి. తండ్రి శుక్ర కణం నించీ కేంద్రకం మాత్రమే తల్లి అండంతో కలుస్తుంది కానీ తండ్రి కణద్రవ్యంలోని మైటోకాండ్రియా తల్లి అండంతో కలవలేదు కనుక కేవలం తల్లి కణద్రవ్యంలో ఉండే మైటోకాండ్రియా మాత్రమే పిల్లలలోకి వెళుతుంది. తల్లిలో ఉండే mtDNAనే తనకి పుట్టిన పిల్లలందరిలోనూ (లింగ భేదం లేకుండా) ఉంటుంది. అయితే, ఆ పిల్ల ఆడపిల్ల అయితే మళ్ళీ తన పిల్లలకి పంచుతుంది కానీ మగ పిల్లవాడయితే తరువాతి తరానికి పంచలేడు. కనుక ఇద్దరు వ్యక్తులు తోబుట్టువులా (siblings) కాదా అన్న విషయం తెలియాలంటే mtDNA పోల్చి చూస్తారు.
తల్లి ద్వారా పిల్లలందరికీ చేరే ఈ mtDNAలో ఏవయినా రోగ సంబంధిత జన్యువులు ఉన్నట్టయితే అవి కూడా పిల్లలలోకి చేరుతాయి. మనుషులలో ఎక్కువగా గమనించే ఇటువంటి రోగాలలో ముఖ్యమయినవి KSS (Kearns-Sayre Syndrome) మరియు Pearson marrow pancreas syndrome. వీటి గురించి వివరంగా తరువాత చెప్పుకుందాం.
2.1.2.d పితృ కణద్రవ్య అనువంశికత (Paternal Cytoplasmic Inheritance):
తండ్రి నుండీ వచ్చే కణద్రవ్యం ద్వారా అనువంశికత జరిగితే, దానిని పితృ కణద్రవ్య అనువంశికత అంటారు. ఇది చాలా అరుదుగా జరుగుతూ ఉంటుంది. బాగా అభివృధ్ధి చెందిన వాటిల్లో ఇది కనిపించదు కానీ కొన్ని రకాల మొక్కలలో, జంతువులలో కూడా ఈ రకమయిన అనువంశికాన్ని గుర్తించారు. వివృత బీజాల్లో (Gymnosperms) cpDNA (ప్లాస్టిడ్ అనువంశికత) పితృ కణాలయిన పరాగ రేణువులలో ఉండే కణద్రవ్యం ద్వారా తరువాతి వెళతాయని ఆధునిక సాంకేతిక ప్రక్రియలు (వీటి గురించి వేరే జన్యుశాస్త్ర శాఖలో వివరిస్తాను) అయిన RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphism) మరియు PCR (Polymerase Chain Reaction) ద్వారా నిరూపించారు. అదే విధంగా, మస్సెల్స్ (Mussels
) అనే ఒక రకమయిన జీవుల్లో mtDNA (మైటోకాండ్రియా అనువంశికత) తండ్రి ద్వారా జరుగుతందని కూడా PCR ద్వారానే నిరూపించారు.3. ద్వి జనక కణద్రవ్య అనువంశికత (Biparental Cytoplasmic Inheritance):
తల్లిదండ్రులిద్దరూ కూడా తమ కణద్రవ్యమును తరువాతి తరానికి పంచితే, అటువంటి అనువంశికాన్ని ద్వి జనక కణద్రవ్య అనువంశికత అంటారు. ఇందులో ఇంతకుముందు చెప్పుకున్నట్టుగా cpDNA మరియు mtDNA ల అనువంశికాన్ని కనుగొన్నారు.
1. ప్లాస్టిడ్ అనువంశికత (Plastid Inheritance):
Robert W Lee మరియు Claude Lemieux అను శాస్త్రవేత్తలు 1886లో Chlamydomonas moewusii అనే ఆకుపచ్చ శైవలం(green alga)లో మొదటిసారిగా ఈ రకమయిన అనువంశికాన్ని కనుగొన్నారు. ఈ రకమయిన శైవలంలో Streptomycin, Erythromycin అనే రోగక్రిమి నాశకాలకు (antibiotics) నిరోధకతని (resistance) చూపే ఉత్పరివర్తన జన్యువు తల్లిదండ్రులు ఇరువురి నుండీ వచ్చిన cpDNA ద్వారా పిల్లలకి చేరుతుందని వివరించారు. దీనిని బట్టీ, తల్లిదండ్రులు ఇద్దరి నుండీ వచ్చే కణద్రవ్యం పిల్లలకి చేరుతుంది అని తెలుస్తుంది.
2. మైటోకాండ్రియా అనువంశికత (Mitochondrial Inheritance):
ఈ రకమయిన అనువంశికాన్ని Saccharomyces cerevisiae అనే yeast మొక్కలలో గమనించవచ్చును. తల్లి నుండీ ఒక ఏక స్థితిక (haploid cell) కణం, తండ్రి నుండీ ఒక ఏక స్థితిక (haploid cell) కణం ఏర్పడి, ఆ రెంటి కలయిక వలన వచ్చే ద్వయస్థితిక (diploid) కణం నుండీ పిల్లలు ఏర్పడటం జరుగుతుంది అని తెలిసినదే. అదే విధంగా ఈ మొక్కలలో జరిగేటప్పుడు తల్లిదండ్రుల ఏక స్థితిక కణాలలో ఉన్న mtDNA పిల్లలలోకి చేరటం గమనించారు. దీనిని బట్టీ కూడా తల్లిదండ్రులు ఇద్దరి నుండీ వచ్చే కణద్రవ్యం పిల్లలకి చేరుతుంది అని తెలుస్తుంది.
సాంప్రదాయక జన్యుశాస్త్రంలోని ఈ రెండవ శాఖ అయిన Non Mendelian ఇక్కడితో ముగిసినట్టే. ఈ శాఖలో ఉన్న అన్ని ఉపశాఖలలోనూ జన్యువులు మెండెల్ చెప్పినట్టుగానే తరువాతి తరానికి వెళ్ళినా కూడా వాటి దృశ్య రూపాలలో మార్పులు రావటం గమనించవలసిన విషయం. దీనికి కారణం, ఆ జన్యువులు కేంద్రక జన్యువులు కాకుండా కణద్రవ్య జన్యువులు కనుకనే ఈ వైవిధ్యం కనిపిస్తుంది.
0 comments