Typy polyploidie, u zvierat, u ľudí, v rastlinách

Ten Polyploidia Je to typ genetickej mutácie, ktorá spočíva v pridaní úplného nadácie (kompletné hry) chromozómov do jadra buniek, čo predstavuje homológnich rovesníkov. Tento typ chromozomálnej mutácie je najbežnejším euploidiám a vyznačuje sa organizmom, ktorý má tri alebo viac kompletných chromozómov.

Organizmus (diploid normálne = 2n) sa považuje za polyploid, keď získa jednu alebo viac kompletných sadov chromozómov. Na rozdiel od špecifických mutácií, chromozomálnych investícií a duplikácií je tento proces rozsiahly, to znamená, že sa vyskytuje na úplných chromozómoch.

Zdroj: haploid_vs_diploid.SVG: Ehambergderiveive Work: Ehamberg [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/3.0)]

Namiesto toho, aby bol haploid (N) alebo diploid (2N), polyploidný organizmus môže byť tetraploid (4n), chobotnica (8N) alebo väčšia. Tento proces mutácie je v rastlinách pomerne častý a je zvláštny u zvierat. Tento mechanizmus môže zvýšiť genetickú variabilitu v tých sediacich organizmoch, ktoré nie sú schopné presunúť sa z prostredia.

Polyploidia má veľký význam v evolučných pojmoch v určitých biologických skupinách, kde predstavuje častý mechanizmus na vytváranie nových druhov, pretože chromozomálne zaťaženie je dedičným stavom.

[TOC]

Keď dôjde k polyploidii?

Poruchy počtu chromozómov sa môžu vyskytnúť v prírode aj v populáciách stanovených v laboratóriu. Môžu byť tiež indukované mutagénnym činidlom, ako sú rohože. Napriek neuveriteľnej presnosti meiózy sa vyskytujú chromozomálne aberácie a sú častejšie, ako by sa dalo myslieť.

Polyploidia vzniká v dôsledku niektorých zmien, ktoré sa môžu vyskytnúť počas meiózy buď v prvom meiotickom delení alebo počas prorázy, v ktorých sa homológne chromozómy organizujú vo dvojiciach za vzniku tetradov a nedisyunkcia sa vyskytuje počas posledného menovaného Anafáza i.

Vzhľad nových druhov

Polyploidia je dôležitá, pretože je východiskovým bodom na to, aby spôsobil nový druh. Tento jav je dôležitým zdrojom genetických variácií, pretože vedie k stovkám alebo tisícom duplikátových lokusov, ktoré budú slobodne získať nové funkcie.

V rastlinách je obzvlášť dôležitý a celkom rozšírený. Odhaduje sa, že viac ako 50% kvetinových rastlín pochádza z polyploidie.

Vo väčšine prípadov sa polyploidy fyziologicky líšia od pôvodných druhov, a preto môžu kolonizovať prostredie s novými charakteristikami. Mnoho dôležitých druhov v poľnohospodárstve (vrátane pšenice) sú polyploidy hybridného pôvodu.

Typy polyploidie

Polyloidia je možné klasifikovať podľa počtu kompletných súprav alebo chromozomálnych hier prítomných v bunkovom jadre.

V tomto zmysle je organizmus, ktorý obsahuje „tri“ chromozómy, „triploid“, „tetraploid“, ak obsahuje 4 chromozómy, pentaploid (5 hier), hexaploidae (6 hier), heptoploid (sedem hier), Octoploid (osem hier), Nonaploidae (deväť hier), detering (10 hier) atď.

Môže vám slúžiť: ekologická izolácia: čo je, mechanizmus a príklady

Na druhej strane, polyploidie sa dajú klasifikovať aj podľa pôvodu chromozomálnych nadácií. V tomto poradí nápadov môže byť organizmus: autopoliploid alebo alopoliploid.

Autopoliploid obsahuje niekoľko hier homológnych chromozómov odvodených od toho istého jednotlivca alebo jednotlivca patriaceho k rovnakému druhu. V tomto prípade sú polyploidy tvorené spojením neredukovaných gamét geneticky kompatibilných organizmov, ktoré sú klasifikované ako rovnaký druh.

Alopoliploidom je, že organizmus, ktorý obsahuje hry ne -homologických chromozómov v dôsledku hybridizácie medzi rôznymi druhmi. V tomto prípade sa polyploidia vyskytuje po hybridizácii medzi dvoma príbuznými druhmi.

Polyploidia u zvierat

U zvierat je polyploidia zriedkavá alebo zriedkavá. Najrozšírenejšou hypotézou, ktorá vysvetľuje malú frekvenciu polyploidných druhov u vyšších zvierat, je to, že jej komplexné mechanizmy sexuálneho stanovenia závisia od veľmi jemnej rovnováhy v počte pohlavných chromozómov a autozómov.

Táto myšlienka sa udržiavala napriek akumulovaným dôkazom zvierat, ktoré existujú ako polyploid. Všeobecne sa pozoruje v nižších skupinách zvierat, ako sú červy a široká škála Plalmintos, kde jednotlivci zvyčajne majú mužské aj ženské pohlavné žľazy, ktoré uľahčujú sebapoškodzovanie.

Druh, ktorý predstavuje tento posledný stav, sa nazývajú autokompatibilné hermafrodity. Na druhej strane sa môže vyskytnúť aj v iných skupinách, ktorých ženy môžu dať potomstvo bez oplodnenia prostredníctvom procesu nazývaného parthenogenéza (čo neznamená normálny meiotický sexuálny cyklus)

Počas parthenogenézy sú potomkovia v podstate produkovaní mitotickým delením rodičovských buniek. Tu sú zahrnuté mnoho druhov bezstavovcov, ako sú chrobáky, izopody, mory, krevety, niekoľko skupín arachnidov a niektoré druhy rýb, obojživelníkov a plazov.

Na rozdiel od rastlín predstavuje u zvierat špekuláciu polyploidiou výnimočnú udalosť.

Príklady u zvierat

Hlodavec Tympanoktomys barrerae Je to tetraploidný druh, ktorý má 102 chromozómov na somatickú bunku. Predstavuje tiež účinok „gigas“ na jeho spermie. Tento alopoliploidný druh pravdepodobne pochádza z výskytu niekoľkých hybridizačných udalostí iných druhov hlodavcov, ako sú napríklad Octomys Mimax a Pipanacoctomys aureus.

Polyploidia u ľudí

Polyploidia je zriedkavá u stavovcov a považuje sa za irelevantnú pri diverzifikácii skupín, ako sú cicavce (na rozdiel od rastlín) v dôsledku prerušení, ktoré sa vyskytujú v systéme určovania pohlavia a v mechanizme kompenzácie dávky.

Odhaduje sa, že päť z každých 1 000 ľudí sa rodí s vážnymi genetickými defektmi, ktoré možno pripísať chromozomálnym anomáliám. Ešte väčší počet embryí s chromozomálnymi defektmi je spontánne potratený a mnohí nikdy nedosiahnu narodenia.

Môže vám slúžiť: Transpozóny: Čo sú, typy, charakteristiky

U ľudí sa chromozomálne polyploidy považujú za smrteľné. Avšak v somatických bunkách, ako sú hepatocyty, je asi 50% z nich normálne polyploid (tetraploid alebo oktaploid).

Najčastejšie detegované polyploidie v našich druhoch sú plné triploidie a tetraploidie, navyše mixloidné diploid/triploid (2N/3N) a diploid/tetraploid (2N/4N).

V poslednom menovanom prípade populácia normálnych diploidných buniek (2N) koexistuje, s ďalším, ktorý má 3 alebo viac haploidných násobkov chromozómov, napríklad: Triploid (3N) alebo tetraploid (4n).

Triploidie a tetraplodie u ľudí nie sú z dlhodobého hľadiska životaschopné. Vo väčšine prípadov bola úmrtná vo väčšine prípadov alebo dokonca niekoľko dní po narodení, ktorá sa pohybovala od menej ako mesiaca do maximálne 26 mesiacov.

Polyploidia v rastlinách

Existencia viac ako jedného genómu v rovnakom jadre zohrala dôležitú úlohu pri pôvode a vývoji rastlín, pravdepodobne najdôležitejšou cytogenetickou zmenou v špekulácii a vývoji rastlín a vývoja rastlín. Rastliny boli vstupnými dverami k znalosti buniek s viac ako dvoma hráčmi chromozómov na bunku.

Od začiatku chromozomálnych počtov sa zistilo, že široká škála divokých a kultivovaných rastlín (vrátane niektorých z najdôležitejších) je polyploid. Takmer polovica druhov angiospermov (rastliny s kvetmi) sú polyploidy, podobne, väčšina paprade (95%) a široká škála machov.

Prítomnosť polyploidie v rastlinách gymnospermov je v skupinách angiospermov zriedkavá a veľmi premenná. Vo všeobecnosti sa zdôraznilo, že rastliny polyploidov sú vysoko prispôsobivé a sú schopné obsadiť biotopy, ktoré ich diploidní predkovia nemohli. Okrem toho polyploidné rastliny s viacerými genomickými kópiami akumulujú väčšiu „variabilitu“.

V rastlinách mali možno alopoliploidy (častejšie v prírode) základnú úlohu pri špekulácii a adaptívnom žiarení mnohých skupín.

Vylepšenie záhradníctva

V zelenine môže polyploidia pochádzať z niekoľkých rôznych javov, čo je pravdepodobne najčastejšími chybami počas procesu meiózy, ktoré vedú k diploidným gamétom.

Viac ako 40% kultivovaných rastlín sú polyploid, vrátane lucerny, bavlny, zemiakov, kávy, jahôd, pšenice, bez toho, aby existoval vzťah medzi domestikáciou a polyploidiou rastlín.

Keďže matrac bol implementovaný ako činidlo na vyvolanie polyploidie, použil sa v rastlinách plodín v podstate z troch dôvodov:

-Na generovanie polyploidie u určitých dôležitých druhov, napríklad pokus o získanie lepších rastlín, pretože v polyploidoch je zvyčajne fenotyp, v ktorom dochádza k pozoruhodnému rastu „gigas“, pretože existuje väčší počet buniek. To umožnilo významný pokrok v záhradníctve a v oblasti genetického zlepšovania rastlín.

Môže vám slúžiť: gélový tok

-Na polyploidizáciu hybridov a že obnovujú plodnosť tak, aby bola prepracovaná alebo syntetizovaná akýmikoľvek druhmi.

-A nakoniec ako spôsob prenosu génov medzi druhmi s rôznym stupňom ploidie alebo v rámci toho istého druhu.

Príklady v rastlinách

V rastlinách je prírodný polyploid s veľkým významom a obzvlášť zaujímavý je pšenica chleba, Triticum aestibum (hexaploid). Spolu so ražou, polyploidom nazývaným „Triticale“, allpoliploid s vysokou produktivitou pšenice a robustnosť raže, ktorá má veľký potenciál.

Pšenica v kultivovaných rastlinách bola pozoruhodne nevyhnutná. Existuje 14 druhov pšenice, ktoré sa vyvinuli alopolyloidiou a tvoria tri skupiny, jedna zo 14, ďalšie zo 28 a jeden posledný zo 42 chromozómov. Prvá skupina zahŕňa najstarší druh rodu Tón. Monokok a Tón. Boooticum.

V druhej skupine sa skladá zo 7 druhov a zjavne odchádza z hybridizácie Tón. Boooticum S akýmsi divokým varením z iného žánru zvaného Aegilops. Križovanie vytvára sterilný energický hybrid, ktorý môže duplikáciou chromozómov viesť k úrodnej alotraploidu.

Tretia skupina 42 chromozómov je miesto, kde sú pšenice chleba, ktoré pravdepodobne vznikli hybridizáciou strniska s iným druhom druhu druhu Aegilops nasledovaná duplikáciou chromozomálneho doplnku.

Odkazy

1. Alcántar, j. P. (2014). Polyploidia a jej evolučný význam. Problémy s nedostatkom a technológiou, 18: 17-29.
2. Ballesta, f. J. (2017). Niektoré bioetické úvahy týkajúce sa existencie prípadov ľudských bytostí s úplnou tetraploidiou alebo triploidiou. Ateliér Bioethica, 10(10): 67-75.
3. Castro, s., & Loureiro, J. (2014). Úloha reprodukcie pri pôvode a vývoji rastlín polyploidov. Časopis, 23(3), 67-77.
4. Freeman, S a Herron, J. C. (2002). Evolučná analýza. Pearson Vzdelanie.
5. Hichins, c. F. Jo. (2010). Genetický a geografický pôvod tetraploidných hlodavcov Tympanoctomys Barrerae (Octodontidae) na základe analýzy mitochondriálnych cytochondriálnych sekvencií (Dizertačná práca, Ekologická inštitút).
6. Hickman, C. P, Roberts, L. Siež., Keen, s. L., Larson, a., I'anson, h. & Eisenhour, D. J. (2008). Integrované priroty zoológie. New York: McGraw-Hill. 14^th Vydanie.
7. Pimentel Benítez, h., Lantigua curz,., & Quiñones Maza, alebo. (1999). Diploid-tetraploidová mixoploidia: Prvá správa v našom prostredí. Kubánsky pediatrický časopis, 71(3), 168-173.
8. Schifino-Wittmann, m. Tón. (2004). Polyploidia e seu náraz na pôvod a evolução das divoké a kultivované rastliny. Brazílsky časopis Agrociencia, 10(2): 151-157.
9. Suzuki, D. Tón.; Griffiths, a. J. F.; Miller, J. H & Lewontin, R. C. (1992). Úvod do genetickej analýzy. McGraw-Hill Inter-American. 4^th Vydanie.