В 1909 г. К. Корренс на Mirabilisjalapa (ночной красавице) и Э. Баур на Pelargonium гопак (герани) обнаружили, что наследование пестролистности этих растений (чередование белых и зеленых участков на листьях) не подчиняется законам Менделя. Первоначально такой тип наследования назвали цитоплазматическим, позднее появились и другие термины: нехромосомная, внеядерная или неменделевская наследственность.

В 1962—1964 гг было установлено, что носителем генетической информации в случае внеядерной наследственности является ДНК цитоплазматических органелл (хлоропластов или митохондрий). Таким образом, выяснилось, что генетическая информация в эукариотических клетках поделена между двумя системами, одна их которых находится в ядре (хромосомы), а другая в ДНК пластид (хлоропласты) и митохондрий. Нехромосомная ДНК имеется и у прокариот (плазмиды). Кроме того, оказалось, что и у эукариот, и у прокариот есть как постоянные, гак и факультативные генетические элементы не только в ядре (нуклеоиде у прокариот), но и во внеядерных структурах.

К прокариотам относят бактерии (зеленые, пурпурные и др.) и синезеленые во-доросли. Одноклеточные эукариоты включают такие простейшие формы (протисты) как амебы, инфузории, дрожжи, диатомовые водоросли, хламидомонады. К многоклеточным эукариотам относят бурые, красные и зеленые водоросли, папоротники, мхи, грибы, покрытосеменные растения, беспозвоночные и позвоночные организмы. Основное отличие прокариот от эукариот состоит в том, что нуклеоид у них не окружен ядерной мембраной, в то время как у эукариот в клетке всегда есть ядро с ядерной мембраной (нуклеотип).

К постоянным генетическим элементам прокариот относят: 1) ДНК нуклеоида, 2) ДНК плазмид, включая эписомы; эти нехромосомные элементы могут находиться в свободном состоянии, но могут и интегрироваться в хромосому.

Облигатная генетическая система эукариот включает не только рассмотренную ДНК, находящуюся в ядре, но и ДНК цитоплазматических органелл — митохондрий и хлоропластов (цитотип).

Наряду с постоянными генетическими элементами у прокариот и у эукариот имеются факультативные элементы, как с ядерной, так и с цитоплазматической локализацией. У прокариот к факультативным элементам генотипа относят инсерции (IS), транспозоны (Тп) и бактериофаги.

Факультативные генетические элементы у эукариот представлены мобильными диспергированными генами (МДГ), транснозонами, вирусами; для всех этих элементов характерна смена мест локализации.

В клетках одних прокариот могут находиться клетки других прокариот, а также вирусы и экстрахромосомные элементы; в эукариотических клетках могут присутствовать вирусы, бактерии и экстрахромосомные элементы. Генетические системы хозяина и «гостя» взаимодействуют по-разному. Один из вариантов их взаимоотношений - симбиоз, например, между бактериями рода Rhisobium и бобовыми растениями, помогающий последним усваивать азот.

К паразитизму можно отнести взаимодействие агробактерий и растений, поскольку бактерии заставляют растительные клетки синтезировать опины, используемые агробактериями как источник углерода и азота. При этом у растений образуются опухоли, в которых синтезируются опины. Эта трансформация контролируется генами, локализованными в ДНК Ti-плазмид.

- Читать далее "Хлоропласт. Пластидный или хлоропластный геном."