Kas yra haploidinės ląstelės?



Vienas haploidinė ląstelė yra ta ląstelė, kuri turi genomą, sudarytą iš vieno pagrindinių chromosomų rinkinių. Todėl haploidinės ląstelės turi genomo turinį, kurį vadiname „n“ pagrindiniu krūviu. Šis pagrindinis chromosomų rinkinys būdingas kiekvienai rūšiai.

Haploidinė būklė nesusijusi su chromosomų skaičiumi, bet su chromosomų rinkiniu, kuris atstovauja rūšies genomui. Tai reiškia, kad jos apkrova arba pagrindinis numeris.

Kitaip tariant, jei chromosomų, sudarančių rūšies genomą, skaičius yra dvylika, tai yra jo pagrindinis skaičius. Jei šio hipotetinio organizmo ląstelėse yra dvylika chromosomų (ty su pagrindiniu skaičiumi vieno), ši ląstelė yra haploidinė.

Jei jis turi du komplektus (ty 2 X 12), tai yra diploidas. Jei turite tris, tai triploidinė ląstelė, kurioje turėtų būti apie 36 viso chromosomos, gautos iš trijų pilnų jų rinkinių.

Daugelyje, jei ne visų, prokariotinių ląstelių genomas yra pavaizduotas viena DNR molekule. Nors replikacija su vėlesniu skaidymu gali sukelti dalinį diploidiją, prokariotai yra vienaląsčiai ir haploidai..

Paprastai jie taip pat yra unimolekuliniai genomai. Tai yra, su genomu, kurį vaizduoja 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, padalytą į skirtingas DNR molekules (chromosomas). Visą jo chromosomų rinkinį sudaro jo konkretaus genomo visuma.

Indeksas

  • 1 Haploidija eukariotuose
  • 2 Daugelio augalų atvejis
  • 3 Daugelio gyvūnų atvejis
  • 4 Ar yra naudinga būti haploidu?
  • 5 Nuorodos

Haploidija eukariotuose

Eukariotiniuose organizmuose galime rasti įvairesnių ir sudėtingesnių situacijų dėl jų ploidiškumo. Priklausomai nuo organizmo gyvavimo ciklo, mes einame į atvejus, pavyzdžiui, kai daugialąsteliniai eukariotai gali būti vienu metu jų diploidiniame gyvenime, o kitame haploidiniame gyvenime..

Tose pačiose rūšyse taip pat gali būti, kad kai kurie asmenys yra diploidai, o kiti yra haploidai. Galiausiai, dažniausias atvejis yra tas, kad tas pats organizmas gamina ir diploidines ląsteles, ir haploidines ląsteles.

Haploidinės ląstelės atsiranda dėl mitozės arba miozės, tačiau jos gali patirti tik mitozę. Tai reiškia, kad „n“ haploidinė ląstelė gali būti padalyta, kad atsirastų dvi „n“ haploidinės ląstelės (mitozė)..

Kita vertus, taip pat „2n“ diploidinės ląstelės gali sukelti keturias „n“ haploidines ląsteles (meiosis). Bet haploidinė ląstelė niekada negalės suskaidyti iš meozės, nes pagal biologinę apibrėžtį meiosis reiškia dalijimąsi su bazinio chromosomų skaičiaus sumažinimu.

Akivaizdu, kad ląstelė, turinti pagrindinį skaičių (ty haploidą), negali patirti redukcinių dalijimų, nes nėra tokio dalyko kaip ląstelės su dalinėmis genomo frakcijomis.

Daugelio augalų atvejis

Dauguma augalų turi gyvavimo ciklą, kuriam būdinga kintama karta. Šios kartos, besikeičiančios augalų gyvenime, yra sporofitų („2n“) generavimas ir gametofito („n“) generavimas..

Kai gametų „n“ susiliejimas sukelia „2n“ diploidinį zigotą, sukuriama pirmoji sporofitinė ląstelė. Tai bus padalyta iš eilės mitoze, kol augalas pasieks reprodukcinę stadiją.

Čia tam tikros „2n“ ląstelių grupės meiotinis pasiskirstymas sukels „n“ haploidinių ląstelių, kurios sudarys vadinamąjį gametofitą, vyrą arba moterį, rinkinį..

Gametofitų haploidinės ląstelės nėra gametos. Priešingai, vėliau jie bus suskirstyti, kad būtų suteikta atitinkamų vyriškų ar moterų lytinių ląstelių kilmė, o mitozė.

Daugelio gyvūnų atvejis

Gyvūnams taisyklė yra tai, kad meozė yra gametika. Tai reiškia, kad gametos gaminamos pagal meozę. Organas, paprastai diploidas, sukurs specializuotų ląstelių rinkinį, o vietoj dalijimosi mitoze tai padarys meiosis, ir galiausiai.

Tai reiškia, kad gautos lytinės ląstelės yra galutinė tos ląstelių linijos paskirtis. Žinoma, yra išimčių.

Pavyzdžiui, daugelyje vabzdžių rūšies patinai yra haploidiniai, nes jie yra mitotinio augimo nekotiruotų kiaušinių vystymosi rezultatas. Kai jie pasiekia pilnametystę, jie taip pat gamins lytines ląsteles, bet mitozę.

Ar naudinga būti haploidu?

Haploidinės ląstelės, veikiančios kaip lytinės ląstelės, yra esminis kintamumo generavimo segregacijos ir rekombinacijos pagrindas.

Bet jei tai būtų ne dėl to, kad dviejų haploidinių ląstelių sintezė leidžia tiems, kurie nejaučia (diploidai), manome, kad lytinės ląstelės yra tik instrumentas, o ne pats tikslas..

Tačiau yra daug organizmų, kurie yra haploidai ir nepaiso evoliucinės ar ekologinės sėkmės.

Bakterijos ir archaea

Pvz., Bakterijos ir archeos jau seniai gyvena ilgai prieš diploidinius organizmus, tarp jų ir daugialąsčius organizmus..

Žinoma, jie daug labiau remiasi mutacijomis nei kituose procesuose, kad sukurtų kintamumą. Tačiau šis kintamumas iš esmės yra metabolinis.

Mutacijos

Haploidinėje ląstelėje bet kurios mutacijos poveikio rezultatas bus pastebėtas vienoje kartoje. Todėl labai greitai galite pasirinkti bet kurią mutaciją.

Tai labai padeda veiksmingai prisitaikyti prie šių organizmų. Taigi, kas nėra naudinga organizmui, tai gali būti naudinga mokslininkui, nes yra daug lengviau genetiškai sukurti haploidinius organizmus..

Iš tiesų haploiduose fenotipas gali būti tiesiogiai susijęs su genotipu, lengviau sukurti grynąsias linijas ir lengviau nustatyti spontaninių ir sukeltų mutacijų poveikį.

Eukariotai ir diploidai

Kita vertus, organizmuose, kurie yra eukariotiniai ir diploidiniai, haploidija yra puikus ginklas nenaudingų mutacijų tyrimui. Kai generuojamas haploidinis gametofitas, šios ląstelės išreiškia tik vieno genomo turinio ekvivalentą.

Tai reiškia, kad ląstelės bus hemicigotės visiems genams. Jei ląstelių mirtis atsiranda dėl šios būklės, ta linija neduos daugybinių lytinių ląstelių dėl mitozės ir taip sukels nepageidaujamų mutacijų filtravimo vaidmenį..

Panašūs argumentai gali būti taikomi vyrams, kurie kai kuriose gyvūnų rūšyse yra haploidai. Jie taip pat yra hemizigotiniai visiems jų gabenamiems genams.

Jei jie neišgyvena ir nepasiekia reprodukcinio amžiaus, jie neturės galimybės perduoti šios genetinės informacijos būsimoms kartoms. Kitaip tariant, lengviau pašalinti mažiau funkcinius genomus.

Nuorodos

  1. Alberts, B., Johnson, A.D., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Molekulinė ląstelės biologija (6).th Leidimas). W. W. Norton & Company, Niujorkas, NY, JAV.
  2. Bessho, K., Iwasa, Y., Day, T. (2015) Evoliucinis haploido ir diploidinių mikrobų privalumas maistinių medžiagų prastoje aplinkoje. Journal of Theoretical Biology, 383: 116-329.
  3. Brooker, R. J. (2017). Genetika: analizė ir principai. McGraw-Hill aukštasis mokslas, Niujorkas, NY, JAV.
  4. Goodenough, U. W. (1984) Genetika. W. B. Saunders Co. Ltd, Filadelfija, PA, JAV.
  5. Griffiths, A.J.F., Wessler, R., Carroll, S.B., Doebley, J. (2015). Įvadas į genetinę analizę (11. \ Tth red.). Niujorkas: W. H. Freeman, Niujorkas, NY, JAV.
  6. Li, Y., Shuai, L. (2017) Universalus genetinis įrankis: haploidinės ląstelės. Kamieninių ląstelių tyrimai ir terapija, 8: 197. doi: 10.1186 / s13287-017-0657-4.