Polyploïdietypen, bij dieren, bij mensen, in planten

De Polyploïdie Het is een soort genetische mutatie die bestaat uit de toevoeging van een volledige schenking (complete games) van chromosomen aan de celkern, die homologe leeftijdsgenoten vormen. Dit type chromosomale mutatie is de meest voorkomende van euploïdia's en wordt gekenmerkt door het organisme met drie of meer complete chromosomenspellen.

Een organisme (diploïde normaal = 2n) wordt als polyploïde beschouwd wanneer het een of meer complete sets chromosomen verwerft. In tegenstelling tot specifieke mutaties, chromosomale investeringen en duplicaties, is dit proces grootschal, dat wil zeggen het op complete chromosomen.

Bron: haploid_vs_diploid.SVG: Ehambergderive Work: Ehamberg [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licenties/by-sa/3.0)]

In plaats van haploïde (n) of diploïde (2n) te zijn, kan een polyploïd organisme tetraploïde (4n), octoploïde (8n) of groter zijn. Dit mutatieproces is vrij frequent in planten en is vreemd bij dieren. Dit mechanisme kan de genetische variabiliteit vergroten in die sessiele organismen die niet van de omgeving kunnen gaan.

Polyploïdie is van groot belang in evolutionaire termen in bepaalde biologische groepen, waar het een frequent mechanisme vormt voor het genereren van nieuwe soorten, omdat chromosomale belasting een erfelijke voorwaarde is.

[TOC]

Wanneer de polyploïdie optreedt?

De verstoringen in het aantal chromosomen kunnen zowel in de natuur als in populaties in het laboratorium optreden. Ze kunnen ook worden geïnduceerd met mutagene middel zoals matten. Ondanks de ongelooflijke precisie van meiose, komen er chromosomale afwijkingen op en komen vaker voor dan men zou denken.

Polyploidy arises as a result of some alterations that can occur during meiosis either in the first meiotic division or during the prophase, in which the homologous chromosomes are organized in pairs to form tetrads and a non-Disyunction of the latter occurs during the latter during the Anafase I.

Uiterlijk van nieuwe soorten

Polyploïdie is belangrijk omdat het een startpunt is om nieuwe soorten te veroorzaken. Dit fenomeen is een belangrijke bron van genetische variatie, omdat het aanleiding geeft tot honderden of duizenden dubbele loci die vrij zijn om nieuwe functies te verkrijgen.

In planten is het bijzonder belangrijk en vrij wijdverbreid. Naar schatting is meer dan 50% van de bloemplanten afkomstig van polyploïdie.

In de meeste gevallen verschillen polyploïden fysiologisch van de originele soorten en kunnen ze omgevingen koloniseren met nieuwe kenmerken. Veel belangrijke soorten in de landbouw (inclusief tarwe) zijn polyploïden van hybride oorsprong.

Soorten polyploïdie

Polyloidia kan worden geclassificeerd volgens het aantal complete sets of chromosomale games die aanwezig zijn in de celkern.

In deze zin is een organisme dat "drie" chromosomen bevat "triploid", "tetraploïde" als het 4 chromosomen, pentaploid (5 games), hexaploidae (6 games), heptoploid (zeven games), octoploïde (acht games) bevat, bevat, Nonaploidae (negen spellen), detering (10 games), enzovoort.

Kan u van dienst zijn: Ecologische isolatie: wat is mechanisme en voorbeelden

Aan de andere kant kunnen polyploïdies ook worden geclassificeerd volgens de oorsprong van chromosomale schenkingen. In deze volgorde van ideeën kan een organisme zijn: autopoliploïde of alopoliploïde.

Een autopoliploïde bevat verschillende spellen van homologe chromosomen die zijn afgeleid van dezelfde persoon of een persoon die tot dezelfde soort behoort. In dit geval worden polyploïden gevormd door de unie van niet -gereduceerde gameten van genetisch compatibele organismen die zijn geclassificeerd als dezelfde soort.

Een allopoliploïde is dat organisme dat spellen van niet -homologe chromosomen bevat als gevolg van hybridisatie tussen verschillende soorten. In dit geval vindt polyploïdie plaats na hybridisatie tussen twee gerelateerde soorten.

Polyploïdie bij dieren

Bij dieren is polyploïdie zeldzaam of zeldzaam. De meest voorkomende hypothese die de kleine frequentie van polyploïde soorten bij hogere dieren verklaart, is dat de complexe mechanismen van seksuele bepaling afhankelijk zijn van een zeer delicate balans in het aantal geslachtschromosomen en autosoma's.

Dit idee is gehandhaafd ondanks het verzamelde bewijs van dieren die als polyploïde bestaan. Het wordt in het algemeen waargenomen in lagere diergroepen zoals wormen en een breed scala aan plalmintos, waarbij individuen meestal zowel mannelijke als vrouwelijke gonaden bezitten die zelffertilisatie vergemakkelijken.

De soort die deze laatste aandoening presenteren, worden autocompatibele hermafrodieten genoemd. Aan de andere kant kan het ook voorkomen in andere groepen waarvan de vrouwen nakomelingen zonder bemesting kunnen geven, door een proces dat parthenogenese wordt genoemd (dat geen normale meiotische seksuele cyclus impliceert)

Tijdens parthenogenese worden afstammelingen in principe geproduceerd door mitotische verdeling van ouderlijke cellen. Hier zijn veel soorten ongewervelde dieren zoals kevers, isopods, motten, garnalen, verschillende groepen spinachtigen en sommige soorten vissen, amfibieën en reptielen inbegrepen opgenomen.

In tegenstelling tot planten vormt bij dieren de speciatie door polyploïdie een uitzonderlijke gebeurtenis.

Voorbeelden bij dieren

Het knaagdier Tympanoctomys Barrerae Het is een tetraploïde soort met 102 chromosomen per somatische cel. Het presenteert ook een "Gigas" -effect op zijn sperma. Deze alopoliploïde soort is waarschijnlijk afkomstig van het optreden van verschillende hybridisatie -gebeurtenissen van andere knaagdiersoorten zoals zoals Octomys Mimax En Pipanacoctomys aureus.

Polyploïdie bij mensen

Polyploïdie is zeldzaam in gewervelde dieren en wordt als irrelevant beschouwd bij de diversificatie van groepen zoals zoogdieren (in tegenstelling tot planten) vanwege de verstoringen die optreden in het geslachtsbepalingssysteem en in het dosiscompensatiemechanisme.

Naar schatting worden vijf van de 1000 mensen geboren met ernstige genetische defecten die toe te schrijven zijn aan chromosomale afwijkingen. Een nog groter aantal embryo's met chromosomale defecten wordt spontaan afgebroken en velen bereiken nooit geboorte.

Kan u van dienst zijn: transposons: wat zijn, typen, kenmerken

Bij mensen worden chromosomale polyploïden als dodelijk beschouwd. In somatische cellen zoals hepatocyten zijn ongeveer 50% hiervan echter normaal polypolid (tetraploïde of octaploïde).

De meest voorkomende gedetecteerde polyploïdies in onze soort zijn volledige triploidies en tetraploïdies, bovendien Mixloïde diploïde/triploid (2N/3N) en diploïde/tetraploïde (2n/4n).

In dit laatste bestaat een populatie van normale diploïde cellen (2n) naast elkaar, met een andere die 3 of meer haploïde veelvouden van chromosomen heeft, bijvoorbeeld: triploid (3n) of tetraploïde (4n).

Triploidies en tetraplodies bij mensen zijn op de lange termijn niet levensvatbaar. In de meeste gevallen is de dood gemeld in de meeste gevallen of zelfs enkele dagen na de geboorte variërend van minder dan een maand tot maximaal 26 maanden.

Polyploïdie in planten

Het bestaan ​​van meer dan één genoom in dezelfde kern heeft een belangrijke rol gespeeld in de oorsprong en evolutie van planten, misschien wel de belangrijkste cytogenetische verandering in plantenspeciatie en evolutie. De planten waren de toegangsdeur van de kennis van cellen met meer dan twee spellen chromosomen per cel.

Vanaf het begin van de chromosomale tellingen werd waargenomen dat een breed scala aan wilde en gecultiveerde planten (inclusief enkele van de belangrijkste) polyploïde zijn. Bijna de helft van de soorten angiospermen (planten met bloemen) zijn polyploïden, ook de meeste varens (95%) en een breed scala aan mossen.

De aanwezigheid van polyploïdie in gymnosperms -planten is zeldzaam en zeer variabel in angiospermengroepen. Over het algemeen is erop gewezen dat polyploïde planten zeer aanpasbaar zijn, omdat ze in staat zijn om habitats te bezetten die hun diploïde voorouders niet konden. Bovendien verzamelen polyploïde planten met meer genomische kopieën een grotere "variabiliteit".

Binnen planten hadden alopoliploïden (meer gebruikelijk van aard) een fundamentele rol in de speciatie en adaptieve straling van veel groepen.

Tuinbouwverbetering

In groenten kan polyploïdie afkomstig zijn van verschillende fenomenen, misschien wel de meest voorkomende fouten tijdens het meioseproces die aanleiding geven tot diploïde gameten.

Meer dan 40% van de gecultiveerde planten is polyploïd, waaronder alfalfa, katoen, aardappel, koffie, aardbeien, tarwe, zonder er is een relatie tussen domesticatie en polyploïdie van planten.

Aangezien de matras werd geïmplementeerd als een agent om polyploïdie te induceren, werd het om drie redenen in principe gebruikt in gewasplanten:

-Om polyploïdie te genereren bij bepaalde soorten van belang, zoals een poging om betere planten te verkrijgen, omdat er in polyploïden meestal een fenotype is waarin er een opmerkelijke groei van grootte "gigas" is omdat er een groter aantal cellen is. Dit heeft opmerkelijke vooruitgang in de tuinbouw en op het gebied van plantengenetische verbetering mogelijk gemaakt.

Kan u van dienst zijn: genenstroom

-Voor polyploïdisatie van hybriden en dat ze de vruchtbaarheid herstellen zodat het opnieuw wordt ontworpen of gesynthetiseerd door een soort.

-En ten slotte als een manier om genen over te brengen tussen soorten met verschillende mate van ploidy of binnen dezelfde soort.

Voorbeelden in planten

Binnen planten een natuurlijke polyploïde van groot belang en bijzonder interessant is de tarwe van brood, Triticum aestibum (hexaploïde). Samen met de rogge, een polyploïde genaamd "Triticale", een allpoliploïde met de hoge productiviteit van tarwe en de robuustheid van rogge, die een groot potentieel heeft.

Tarwe in gecultiveerde planten is opmerkelijk essentieel geweest. Er zijn 14 soorten tarwe die zijn geëvolueerd door alopolyloidia, en drie groepen vormen, een van de 14, een van de 28 en een laatste van 42 chromosomen. De eerste groep omvat de oudste soorten van het geslacht T. Monococcum En T. Booticum.

In de tweede groep bestaat uit 7 soorten en komt blijkbaar voort uit de hybridisatie van T. Booticum Met een soort wild koken uit een ander genre genaamd Aegilops. De kruising produceert een steriele krachtige hybride die, door duplicatie van chromosomen, kan resulteren in een vruchtbare allotraploïde.

De derde groep van 42 chromosomen is waar de tarwe van brood zijn, die waarschijnlijk zijn ontstaan ​​door hybridisatie van een stoppels soort met een andere soort van de soort van de Aegilops gevolgd door een chromosomale complement duplicatie.

Referenties

1. Alcántar, J. P. (2014). Polyploïdie en het evolutionaire belang ervan. Geft tekort en technologie, 18: 17-29.
2. Ballesta, f. J. (2017). Enkele bio -ethische overwegingen met betrekking tot het bestaan ​​van gevallen van mensen met volledige tetraploïdie of triploidy. Studia bioethica, 10(10): 67-75.
3. Castro, s., & Loureiro, J. (2014). De rol van reproductie bij de oorsprong en evolutie van polyploïde planten. Ecosystems magazine, 23(3), 67-77.
4. Freeman, S en Herron, J. C. (2002). Evolutionaire analyse. Pearson Education.
5. Hichins, c. F. Je. (2010). Genetische en geografische oorsprong van het tetraploïde knaagdier Tympanoctomys Barrerae (Octodontidae), gebaseerd op de analyse van mitochondriale cytochondriale sequenties (Proefschrift doctoraat, Institute of Ecology).
6. Hickman, c. P, Roberts, L. S., Scherp, s. L., Larson, a., I'anson, h. & Eisenhour, D. J. (2008). Geïntegreerde priorms van zoölogie. New York: McGraw-Hill. 14^e Editie.
7. Piment Benítez, h., Lantigua Curz, tot., & Quiñones Maza, of. (1999). Diploïde-tetraploïde mixoploidy: eerste rapport in onze omgeving. Cubaans kindergeneeskunde magazine, 71(3), 168-173.
8. Schifino-Wittmann, m. T. (2004). Polyploïdia e seu impact na oorsprong en evolução das wilde en gecultiveerde planten. Braziliaans tijdschrift van Agrociencia, 10(2): 151-157.
9. Suzuki, D. T.; Griffiths, een. J. F.; Miller, J. H & Lewontin, r. C. (1992). Inleiding tot genetische analyse. McGraw-Hill Inter-American. 4^e Editie.