Nicht-nukleäre Vererbung

In eukaryotischen Zellen vermehren sich Mitochondrien und Plastiden, eine Art Pflanzenzellorganellen zu denen auch Chloroplasten gehören, vermehren sich unabhängig im Zytoplasma, und sie verfügen jeweils einen eigenen Satz von Genen, die ihre Reproduktion und Funktion steuern. Mitochondrien- und Plastiden-DNA liegen in Form kleiner, kreisförmiger DNA-Moleküle vor und werden als nicht-nukleare oder zytoplasmatische DNA bezeichnet. Jede Organelle trägt viele identische Kopien ihrer DNA, im Gegensatz zum Zellkern, in dem man typischerweise nur zwei Kopien jedes Chromosoms gibt.

Ferner werden die Organellen während der Zellteilung zufällig in neue Tochterzellen aufgeteilt, sodass die nicht-nukleare DNA, die weitergegeben wird, keinem festgelegten Muster folgt. Während der Fortpflanzung bei Tieren vielen Pflanzen, stammt das Zytoplasma in der Zygote aus dem Ei. Während also beide Elternteile gleichermaßen zum DNA-Kern beitragen, wird die nicht-Zellkern-DNA nur von der Mutter weitergegeben.

Das bedeutet, dass bestimmte Merkmale, wie zum Beispiel Stoffwechselstörungen infolge von Mutationen in den Mitochondrien, matrilinear nachvollzogen werden können. Zusätzlich werden einige äußerliche Merkmale in Pflanzen, wie die Blattfarbe, durch nichtnukleare Gene gesteuert und auch uniparental weitergegeben.