- Poliploidija
- Kaip vyksta autopoliploidija?
- Kas yra autotriploidija?
- Alopolipolidai ir autopoliploidai
- Nuorodos
Autopoliploidía yra poliploidų (ląstelės, turinčio daugiau nei dvi chromosomų branduolio), kuriame organizmas arba rūšių, turi du arba daugiau identiškų rinkinius chromosomų tipo. Todėl tai yra tos pačios rūšies chromosomų grupės dubliavimosi rezultatas.
Remiantis tyrimais, atliktais su augalais, nuspręsta, kad kriterijai, kurie turėtų būti naudojami klasifikuojant poliploidus, turėtų būti pradėti nuo jų kilmės būdo. Mechanizmų įvairovė, atsirandanti tiek augaluose, tiek gyvūnuose, leidžia struktūrizuoti dvi dideles poliploidijos klases: autopoliploidiją ir allopoliploidiją.
Tigridia pavonia. Autorius: Rjcastillo, iš „Wikimedia Commons“
Autopoliploidijos atveju sujungiamos daugiau nei dvi identiškų chromosomų grupės, taigi ląstelė turi daugiau nei dvi haploidinių chromosomų grupes, paveldimas iš tėvų. Šie du tėvų chromosomų rinkiniai pasikartoja vaikams, nes jie gali kilti iš naujos rūšies.
Yra keletas chromosomų tipų: haploidinė (viena), diploidinė (dviguba), triploidinė (triguba) ir tetraploidinė (keturkampė). Taigi trigubai ir keturgubai yra poliploidijos pavyzdžiai.
Gyvos būtybės, turinčios ląsteles su branduoliais (eukariotai), yra diploidinės, tai reiškia, kad jos turi dvi chromosomų grupes, kurių kiekviena yra iš tėvų. Tačiau kai kuriose gyvose būtybėse (daugiausia augaluose) įprasta rasti poliploidiją.
Poliploidija
Poliploidija yra ląstelių, kurių branduolyje yra daugiau nei du chromosomų rinkiniai, sudarantys poras, vadinamus homologais, būklė.
Poliploidija gali atsirasti dėl ląstelių dalijimosi anomalijų. Tai gali nutikti mitozės metu (somatinių ląstelių dalijimasis ląstelėse) arba mejozės I metafazės metu (lytinių ląstelių dalijimasis ląstelėse).
Šią būklę taip pat galima skatinti ląstelių kultūrose ir augaluose, naudojant cheminius induktorius. Žinomiausi yra kolchicinas, kuris gali sukelti chromosomų dubliavimąsi, pavyzdžiui, oryzalinas.
Be to, poliploidija yra simetriškos specifikacijos mechanizmas, tai yra rūšies formavimasis iš anksto nenustačius geografinio barjero tarp dviejų populiacijų. Taip yra todėl, kad poliploidiniai organizmai dažniausiai negali keistis su kitais diploidiniais savo rūšių nariais.
Poliploidijos pavyzdys yra Erythranthe peregrina augalas: šio augalo chromosominė seka patvirtino, kad rūšys atsirado iš Erythranthe robertsii, sterilo triploidinio hibrido iš kryžmens tarp Erythranthe guttata ir E. Erythranthe lutea. Šios rūšys į JK buvo atvežtos iš kitos buveinės.
Po natūralizacijos naujoje ekosistemoje naujos Erythranthe peregrina populiacijos atsirado Škotijoje ir Orknio salose dėl to, kad dubliuojasi vietos Erythranthe robertsii populiacija.
Kaip vyksta autopoliploidija?
Autopoliploidija gali atsirasti dėl skirtingų rūšių, kurias patiria rūšis:
- Paprastas genomo dubliavimasis dėl gemalo ląstelių dalijimosi defektų, po mitozinio dalijimosi
- Gaminių auginimas ir apvaisinimas, nesumažinant klaidų dalijantis ląstelėms, po mejozės (gyvūnams jos dažniausiai būna kiaušiniuose)
- Polispermija, kai kiaušinis apvaisinamas daugiau nei vienu spermatozoidu
Be to, yra išorinių veiksnių, tokių kaip dauginimosi būdas ir aplinkos temperatūra, kurie gali padidinti autopoliploidų susidarymo dažnį ir kiekį.
Kartais autopoliploidai atsiranda spontaniškai kartojant somatinį genomą, kaip ir obuolių daigai (Malus domesticus).
Tai yra labiausiai paplitusi dirbtinai sukeltos poliploidijos forma, kai norint sutrikdyti normalų mitozinį dalijimąsi yra taikomi tokie metodai kaip protoplastų suliejimas arba gydymas kolchicinu, oryzalinu ar mitozės inhibitoriais.
Šis procesas suaktyvina poliploidinių ląstelių gamybą ir gali būti labai naudingas tobulinant augalus, ypač kai norite ąžuolo ir beržo augaluose taikyti introgresiją (genų judėjimą iš vienos rūšies į kitą hibridizavimu, po kurio seka kryžminimas). gyvūnų vilkų ir kojotų atvejis.
Kas yra autotriploidija?
Autotriploidija yra būklė, kai ląstelėse yra trigubas chromosomų skaičius iš tų pačių rūšių, turinčių tris identiškus genomus. Augaluose autotriploidija yra susijusi su apomiktiniu poravimu (dauginimuisi naudojant sėklas).
Žemės ūkyje dėl autotriploidijos gali trūkti sėklų, kaip bananų ir arbūzų atveju. Triploidija taip pat taikoma lašišų ir upėtakių kultūroje, kad sukeltų sterilumą.
Triploidiniai jaunikliai yra sterilūs („triploidinio bloko“ reiškinys), tačiau retkarčiais gali prisidėti prie tetraploidų susidarymo. Šis kelias į tetraploidiją yra žinomas kaip „triploidinis tiltas“.
Alopolipolidai ir autopoliploidai
Allopolyploidai yra rūšys, kurių ląstelėse yra daugiau nei trys chromosomų rinkiniai, ir jos yra labiau paplitusios nei autopoliploidai, tačiau autopolyploidai yra svarbesni
Autopoliploidai yra poliploidai, turintys kelias chromosomų grupes, gautas iš to paties taksono (mokslinės klasifikacijos grupė). Natūralių autopoliploidų pavyzdžiai yra kiaulės augalas (Tolmiea menzisii) ir baltasis eršketas (Acipenser transmontanum).
Autopoliploidai turi bent tris homologinių chromosomų grupes, dėl to mejozės metu atsiranda didelis poruotis ir sumažėja vaisingumas.
Natūraliuose autopoliploiduose netaisyklingų chromosomų poravimas mejozės metu sukelia sterilumą, nes vyksta daugiavalentė formacija.
Rūšis atsiranda iš autopoliploidijos, jei populiacijos organizmų kiaušiniuose ir spermoje atsitiktinai yra dvigubai daugiau chromosomų, o daugindamosi viena su kita jie sukuria tetraploidinius palikuonis.
Jei šie palikuonys poruojasi vienas su kitu, susidaro derlingas tetraploidinis palikuonis, genetiškai atskirtas nuo likusios populiacijos. Taigi vienos kartos autopoliploidija sukuria kliūtis genų srautui tarp subrendusių rūšių ir jų motininių rūšių.
Nuorodos
- Campbell, NA ir Reece, JB (2007). Biologija. Madridas: redaktorė Médica Panamericana.
- Gregory, T. (2005). Genomo raida. San Diegas: „Elservier“ akademinė spauda.
- Hassan Dar, T. ir Rehman, R. (2017). Poliploidija: Recen tendencijos ir ateities perspektyvos. Naujasis Delis: Springeris.
- Jenkins, J. (1986). Genetika. Barselona: redakcinė revertė.
- Niklas, K. (1997). Augalų evoliucijos biologija. Čikaga: The University of Chicago Press.