Geschlechts- und altersspezifische Mutationsrate bei Pflanzen

Hintergrund

Allgemeines Konzept

Laut Cochran und Harpending (2013) übertragen Mütter im Durchschnitt eine Anzahl x von neuen Mutationen an ihre Nachkommen. Diese Nummer x ist unabhängig vom Alter der Mutter. Väter hingegen vererben eine Anzahl von Neumutationen an ihre Nachkommen, die entwicklungsbedingt sehr stark vom Alter des Vaters abhängen. Kurz gesagt (und aufgrund meiner mangelnden Kenntnisse in Physiologie wahrscheinlich schlecht ausgedrückt) ist die Spermatogenese ein kontinuierlicher Prozess, der während der Lebenszeit des Individuums stattfindet, während die Bildung von Eizellen einmal erfolgt und dann gelagert wird.

Menschliches Beispiel

Laut Kong et al. (2012) überträgt beim Menschen im Durchschnitt die Mutter fünfzehn neue Mutationen und der Vater übertragen im Durchschnitt 25 + 2 ( g 20 )     neue Mutationen, wo g ist das Alter des Vaters. Beispielsweise sendet ein 30-jähriger Vater 25 + 2 ( 30 20 ) = 45     neue Mutationen. (Diese Annäherung gilt nur für Männer über 20 Jahre).

Frage: Wie sieht es mit Pflanzen aus?

  • Glauben Sie, dass auch bei Pflanzen männliche und weibliche Organe (or individuals for (gyno/andro)diocious species and eventually sequential hermophroditic species)aus ähnlichen Entwicklungsgründen unterschiedlich viele neue Mutationen übertragen?

  • Glauben Sie, dass bei Pflanzen die Anzahl der Neumutationen bei Männchen altersabhängig ist, aber nicht bei Weibchen, ebenso wie beim Menschen?

  • Haben wir eine Schätzung der geschlechts- und altersspezifischen Anzahl von Neumutationen, die in Pflanzen übertragen werden?

Die Altersabhängigkeit für Männer ist auf eine kontinuierliche Spermatogenese zurückzuführen (ältere Spermatogonien können mehr Mutationen erwerben). Die Oogenese findet jedoch ziemlich früh in der Entwicklung statt und Oozyten sind in der Metaphase gesperrt. Auch das Alter der Frau spielt eine Rolle und ist bei Aneuploidien offensichtlich. Ich kenne die Mutationsraten in der Pflanzenkeimbahn nicht, aber ich vermute, dass sie bei Pollen höher ist, weil sie stärker dem Sonnenlicht und anderen Umweltfaktoren ausgesetzt sind.
Warum sollte das Alter bei Frauen im Falle einer Aneuploidie eine Rolle spielen? Es ist mir nicht ersichtlich. Ich habe nicht an externe Faktoren wie Sonnenlicht gedacht, das ist interessant. Durchläuft Pollen also auch in Pflanzen eine kontinuierliche Spermatogenese, aber nicht Eizellen wie bei Tieren, so dass wir das gleiche Muster erwarten könnten wie bei Tieren, sogar verstärkt durch das Sonnenlicht. @WYSIWYG Danke
das weibliche Alter korreliert mit der Nichtdisjunktion der Chromatiden, was zu Aneuploidie führt. Sehen Sie dies .. Normalerweise findet bei vielen Pflanzen die Blüte während des gesamten Lebens statt (beide Gameten werden produziert). Einige Pflanzen blühen jedoch nur einmal im Leben. Für einige ist es periodisch. Je nach Blühmuster können also die spontanen Mutationsraten variieren.

Antworten (1)

Aus Whittle und Johnston (2006) :

Insbesondere menschliche epidemiologische Daten und/oder Nukleotidsubstitutionsraten von selektiv neutraler DNA (die der Mutationsrate entsprechen, Kimura, 1983; Miyata et al., 1987) haben gezeigt, dass in der männlichen als in der weiblichen Keimbahn zahlreicher mehr Mutationen auftreten tierischen Taxa (z. B. Menschen, Mäuse, Hühner und Schafe) und eher bei älteren als bei jüngeren menschlichen Männchen, Muster, die jeweils mit der Zellteilungshypothese übereinstimmen (dh mehr DNA-Replikationen bei Männchen und insbesondere bei älteren Männchen; Penrose, 1955; Risch et al., 1987; Becker et al., 1996; Moloney et al., 1996; Li, 1997; Green et al., 1999; Crow, 2000; Li et al., 2002; Makova und Li, 2002). Andere Daten hingegen 1993; Drost und Lee, 1995; Bromhamet al., 1996; Hurst und Ellegren, 1998; Martin, 1999; Krähe, 2000; Huttley et al., 2000; McVean, 2000; Sommer et al., 2001;Hebert et al., 2002; Hurst und Ellegren, 2002; Kumar und Subramanian, 2002; Li et al., 2002; Bartosch-Harlid et al., 2003). 1993; Drost und Lee, 1995; Bromhamet al., 1996; Hurst und Ellegren, 1998; Martin, 1999; Krähe, 2000; Huttley et al., 2000; McVean, 2000; Sommer et al., 2001;Hebert et al., 2002; Hurst und Ellegren, 2002; Kumar und Subramanian, 2002; Li et al., 2002; Bartosch-Harlid et al., 2003).

…also im Grunde wissen wir nicht wirklich, ob der Unterschied in der Gametogenese zwischen Männchen und Weibchen zu einer höheren geschlechts- und altersspezifischen Mutationsrate führt!

Allerdings zeigen Whittle und Johnston (2006) bei der Überprüfung vieler Artikel auch, dass alte Samen eher Chromosomenaberrationen tragen und dass alte Individuen aufgrund der Instabilität ihres Stoffwechsels eher Mutationen übertragen, aber das wäre geschlechtsunabhängig und würde nicht zu einer anderen Gametogenese führen, wie ich bei dieser Frage erwartet hatte. Auch die Art von Mutationen, die bei allen Eltern häufiger auftreten, sind Chromosomenanomalien oder wichtige Deletion, aber nicht so sehr Substitutionen (was mich auch interessierte, als ich fragte).

Danke @DevashishDas für das Finden dieses Artikels . Dieser andere war auch interessant.