mikro kunicki1

DNA (wyjątkowo u niektórych wirusów — RNA). Ten zespól możliwości, zaszyfrowany w DNA, nazywamy genotypem. Genotyp oknlłt?

Ryc. 10-1. ...genotyp określa więc granice fenotypu, ale ujawnienie możliwości ukrytych w genotypie:^ zależy od środowiska... ;•    :- 91

)    :

Większość cech zależy w istocie od zasobu i różnorodności enzymów posiali danych przez organizm. Jest to oczywiste w stosunku do cech fizjologicznych!! które są uwarunkowane bezpośrednio obecnością jakiegoś enzymu czy ich. zespołu.    ■' TifjSi,

Również jednak cechy morfologiczne i cytologiczne są zależne od systemu, enzymatycznego, gdyż struktura jest budowana i modelowana za pomocą enżjif mów. Zależność cechy od występowania jakiegoś enzymu lub ich zespołu nie jest w tym przypadku bezpośrednia. Powiedzieliśmy, że występowanie cech, a raczej poprawniej, zdolność do ujawniania cechy, jest uzależniona od występowania odpowiednich enzymów. DNA za pośrednictwem mRNA i tRNA decyduje o zdolności komórki do syntezy danego białka.    " &

Dziedziczenie przez bakterię potencjalnych możliwości ujawniania cech jest równoznaczne z dziedziczeniem przez nią zdolności do syntezy określonych enzymów i innych białek czynnych. Jak już wiemy z rozdziału 7, zajmującego się syntezą DNA, RNA i białek, dziedziczenie to opiera się na swoistym mechanizmie replikacji DNA, zapewniającym każdej potomnej komórce identyczne chromosomy (podwójne helisy DNA o jednakowej sekwencji nukleotydów), a w konsekwencji identyczne genotypy. Tłumaczy to nam, w jaki sposób bakteria dziedziczy cechy komórek rodzicielskich, ale nie wyjaśnia, w jaki sposób realizowana jest zmienność fenotypu w granicach danego genotypu. Inaczej mówiąc, ^wyjaśnia nam, co decyduje o realizacji potencjalnych możliwości zaszyfro-|$ńych w DNA,

p| Z codziennej obserwacji wiemy też, że potomstwo, choć podobne do rodzi-nigdy nie jest identyczne. Dzieląca się bakteria daje w zasadzie dwie identy-•gsie komórki potomne. Po dalszych podziałach otrzymujemy klon (szczep), w Ipjrym znakomita większość komórek jest identyczna z pierwszą macierzystą, llżęść komórek wykazuje jednak zmienione właściwości genetyczne. Zatem u ^bakterii (a u wirusów również) w rozwoju popułaqi pojawiają się formy zmie-(nione, o nieco odmiennym genotypie. Istnieć więc muszą jakieś mechanizmy zmiany genotypu, a zatem zmiany informacji genetycznej zapisanej w DNA.

W rozdziale tym zajmiemy się mechanizmami zmienności dziedzicznej (geno-■; typowej) oraz zależności między genotypem a fenotypem i sposobem doboru If jjrzez komórkę informaqi genetycznej, jaka ma być aktualnie realizowana.

HAPLOIDALNOSC PROKARYOTA

Uprzednio zwróciliśmy już uwagę na jedną, bardzo ważną cechę Prokaryota.

_; Eukaryota, poza nielicznymi wyjątkami (np. grzybów konidialnych, niektórych jednokomórkowych glonów, pełzaków), występują w dwóch fazach życiowych: haploidalnej i diploidalnej. Informaqa genetyczna (choć nie cała), zapisana w DNA, jest u nich zgromadzona w pałeczkowatych tworach jądrowych — chromosomach. Liczba chromosomów jest cechą gatunkową i u danego gatunku stałą. Liczbę chromosomów w każdym jądrze w haplofazie oznaczamy przez n. W diplofazie znajdujemy w każdym jądrze 2n chromosomów. W procesie płciowym .. dwa jądra, każde z n chromosomami, łączą się (czy to przez kopulację gamet, koniugację, czy przez stadium dikarionu, jak u pewnych grzybów) i powstaje jądro zygoty o 2n chromosomach. U roślin niższych stadium diplofazy może być ograniczone tylko do zygoty. Przez podział mejotyczny (redukcyjny) powstają z niej ponownie komórki haploidalne, a haplofaza zajmuje prawie cały cykl rozwojowy. U roślin wyższych i u zwierząt z zygoty powstaje diploidalny organizm, a haplofaza ogranicza się do małego odcinka cyklu życiowego lub tylko do gamet.

Prokaryota są zawsze haploidalne i diplofaza nie występuje u nich nigdy. Nie ma też u nich procesu płciowego, prowadzącego do wytworzenia zygoty. Procesy paraseksualne, spełniające u nich rolę procesu płciowego, zostaną omówione później. Teraz natomiast zastanówmy się, jakie mogą być skutki braku diplofazy. IJ bakterii (i u innych haplontów również) każda zmiana zapisu informacji genetycznej, naruszająca syntezę jakiegoś enzymu, ujawnia się natychmiast, np. jako niemożność przeprowadzenia przez organizm określonej reakcji. U organizmów dipłoidalnych taka sama mutacja, pojawiająca się tu tylko w jednym egzemplarzu informacji genetycznej, nie ujawni się, gdyż synteza potrzebnego enzymu będzie możliwa dzięki istnieniu drugiego, niezmienionego egzemplarza informaqi (ryc. 10-2). Jednoczesne zaś pojawienie się analogicznych uszkodzeń w dwóch homologicznych, podwójnych niciach DNA (chromosomach), będzie mogło zajść z prawdopodobieństwem równym iloczynowi prawdopodobieństwa uszkodzeń w jednej nici. Prawdopodobieństwo takich uszkodzeń jest bardzo małe, rzędu

307