KAS YRA HAPLOIDINĖS LĄSTELĖS? - BIOLOGIJA - 2026

Haploidų ląstelių yra ląstelių, kad turi genomą, sudarytą iš vieno pagrindinio rinkinio chromosomų. Taigi hipoidinės ląstelės turi genominį turinį, kurį baziniu krūviu vadiname „n“. Šis pagrindinis chromosomų rinkinys būdingas kiekvienai rūšiai.

Haploidinė būklė nėra susijusi su chromosomų skaičiumi, bet su chromosomų rinkinio, kuris žymi rūšies genomą, skaičiumi. Tai yra, jo pagrindinė apkrova ar skaičius.

Kitaip tariant, jei chromosomų, sudarančių rūšies genomą, yra dvylika, tai yra pagrindinis jos skaičius. Jei to hipotetinio organizmo ląstelės turi dvylika chromosomų (tai yra, kurių bazinis skaičius yra vienas), ta ląstelė yra haploidinė.

Jei jis turi du pilnus rinkinius (tai yra 2 X 12), tai yra diploidas. Jei turite tris, tai yra triploidinė ląstelė, kurioje turėtų būti apie 36 chromosomos, gautos iš 3 jų komplektų.

Daugumoje, jei ne visose prokariotinėse ląstelėse, genomą atstovauja viena DNR molekulė. Nors replikacija su uždelstu padalijimu gali sukelti dalinę diploidiją, prokariotai yra vienaląsčiai ir haploidiniai.

Paprastai jie taip pat yra vienaląsčiai. Tai yra, kai genomą atstovauja viena DNR molekulė. Kai kurie eukariotiniai organizmai taip pat yra vienos molekulės genomai, nors jie taip pat gali būti diploidai.

Tačiau dauguma jų turi genomą, suskirstytą į skirtingas DNR molekules (chromosomas). Pilnas jūsų chromosomų rinkinys apima visą jūsų genomą.

Hiploidija eukariotuose

Eukariotų organizmuose galime rasti įvairesnių ir sudėtingesnių situacijų, susijusių su jų plikumu. Pvz., Atsižvelgiant į organizmo gyvenimo ciklą, mes galime susidurti su atvejais, kai daugialąsteliniai eukariotai gali būti diploidiniai vienu savo gyvenimo momentu, o haploidiniai - kitame.

Tose pačiose rūšyse taip pat gali būti, kad kai kurie individai yra diploidiniai, kiti - haploidiniai. Galiausiai, labiausiai paplitęs atvejis yra tas, kad tas pats organizmas gamina ir diploidines, ir haploidines ląsteles.

Haploidinės ląstelės atsiranda dėl mitozės arba dėl mejozės, tačiau jose gali vykti tik mitozė. Tai yra, viena haploidinė 'n' ląstelė gali padalyti, kad susidarytų dvi haploidinės 'n' ląstelės (mitozė).

Kita vertus, diploidinės '2n' ląstelės taip pat gali sukelti keturias haploidines 'n' ląsteles (mejozė). Tačiau haploidinė ląstelė niekada nebus įmanoma padalyti mejozės būdu, nes pagal biologinę apibrėžtį mejozė reiškia dalijimąsi sumažinant bazinį chromosomų skaičių.

Akivaizdu, kad ląstelėje, kurios bazinis skaičius yra vienas (t. Y. Haploidinis), negali būti atliekamas redukcinis dalijimasis, nes nėra tokio dalyko kaip ląstelės su dalinėmis genomo dalimis.

Daugelio augalų atvejis

Daugelio augalų gyvenimo ciklas būdingas tai, kas vadinama kartų kaita. Šios kartos, kurios augalo gyvenime keičiasi, yra sporofitų karta ('2n') ir gametofitų karta ('n').

Susiliejus 'n' lytinėms ląstelėms, susidaro diploidinis '2n' zigotas, susidaro pirmoji sporofito ląstelė. Tai bus padalijama paeiliui mitozės būdu, kol augalas pasieks reprodukcijos stadiją.

Meiotinis tam tikros grupės „2n“ ląstelių dalijimasis sudarys haploidinių „n“ ląstelių rinkinį, kuris sudarys vadinamąjį gametofitą, vyrą ar moterį.

Gametofitų haploidinės ląstelės nėra gametos. Priešingai, vėliau jie pasiskirstys, kad susidarytų atitinkamos lytinės ir lytinės lytinės ląstelės, bet mitozė.

Daugelio gyvūnų atvejis

Gyvūnams taikoma taisyklė, kad mejozė yra gametinė. Tai yra, kad gametas gamina mejozė. Organizmas, paprastai diploidas, sukurs specializuotų ląstelių rinkinį, kuris, užuot padalijęs mitozę, tai padarys mejozės būdu ir galutinai.

T. y., Gaktos yra galutinė tos ląstelės linijos paskirtis. Žinoma, yra išimčių.

Pavyzdžiui, daugelio vabzdžių rūšių patinai yra haploidai, nes jie yra vystymosi produktas, vykstant mitoziniam neapvaisintų kiaušinių augimui. Sulaukę pilnametystės, jie taip pat gamins gametas, bet mitozės būdu.

Ar naudinga būti haploidu?

Haploidinės ląstelės, veikiančios kaip gametos, yra materialus pagrindas kintamumui generuoti atskyrimo ir rekombinacijos būdu.

Bet jei ne todėl, kad dviejų haploidinių ląstelių susiliejimas leidžia egzistuoti toms, kurių nėra (diploidai), mes manytume, kad gametos yra tik priemonė, o ne savaiminis tikslas.

Tačiau yra daugybė organizmų, kurie yra haploidiniai ir kurie nežino apie evoliucinę ar ekologinę sėkmę.

Bakterijos ir archaja

Pvz., Bakterijos ir archaea čia buvo jau ilgą laiką, ilgai prieš diploidinius organizmus, įskaitant daugialąsčius.

Jie, be abejo, labiau pasikliauja mutacija nei kiti procesai, kad sukurtų kintamumą. Bet tas kintamumas iš esmės yra metabolinis.

Mutacijos

Haploidinėje ląstelėje bet kurios mutacijos poveikis bus stebimas vienos kartos metu. Todėl bet kurią mutaciją „už“ ar „prieš“ galima pasirinkti labai greitai.

Tai labai prisideda prie efektyvaus šių organizmų prisitaikymo. Taigi tai, kas nėra naudinga organizmui, gali pasirodyti naudinga tyrėjui, nes genetiką su haploidiniais organizmais atlikti yra daug lengviau.

Tiesą sakant, haploiduose fenotipas gali būti tiesiogiai susijęs su genotipu, lengviau generuoti grynas linijas ir lengviau nustatyti spontaniškų ir sukeltų mutacijų poveikį.

Eukariotai ir diploidai

Kita vertus, organizmuose, kurie yra eukariotiniai ir diploidiniai, haploidija yra puikus ginklas išbandyti nepavojingas mutacijas. Sukurdamos haploidinį gametofitą, šios ląstelės išreikš tik vieno genomo turinio atitikmenis.

T. y., Ląstelės bus hemizigotinės visiems genams. Jei ląstelė žūsta dėl šios būklės, tai dėl mitozės ši ląstelė neprisidės prie lytinių ląstelių, todėl veiks kaip nepageidaujamų mutacijų filtras.

Panašus teiginys gali būti taikomas patinams, kad jie yra haploidiniai kai kurių rūšių gyvūnams. Jie taip pat yra hemizigotiniai visiems genams, kuriuos jie nešioja.

Jei jie neišgyvens ir nepasieks reprodukcinio amžiaus, jie neturės galimybės perduoti tos genetinės informacijos ateities kartoms. Kitaip tariant, lengviau pašalinti mažiau funkcinius genomus.

Nuorodos

1. Alberts, B., Johnson, AD, Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Molecular Biology of the Cell (6 ^-asis leidimas). „WW Norton & Company“, Niujorkas, NY, JAV.
2. Bessho, K., Iwasa, Y., Day, T. (2015) .Haploidinių mikrobų, palyginti su diploidiniais mikrobais, evoliucinis pranašumas maistingų medžiagų neturinčioje aplinkoje. Journal of Theoretical Biology, 383: 116-329.
3. Brookeris, RJ (2017). Genetika: analizė ir principai. McGraw-Hill aukštasis mokslas, Niujorkas, NY, JAV.
4. Goodenough, UW (1984) genetika. „WB Saunders Co. Ltd“, Filadelfija, PA, JAV.
5. Griffiths, AJF, Wessler, R., Carroll, SB, Doebley, J. (2015). Įvadas į genetinę analizę (11 ^-asis leidimas). Niujorkas: WH Freeman, Niujorkas, NY, JAV.
6. Li, Y., Shuai, L. (2017) Universalus genetinis įrankis: haploidinės ląstelės. Kamieninių ląstelių tyrimas ir terapija, 8: 197. doi: 10.1186 / s13287-017-0657-4.