Što su haploidne stanice?



haploidna stanica je ona stanica koja ima genom sastavljen od jednog osnovnog skupa kromosoma. Haploidne stanice imaju, dakle, genomski sadržaj koji nazivamo 'n' osnovnim nabojem. Ovaj osnovni skup kromosoma tipičan je za svaku vrstu.

Haploidno stanje nije povezano s brojem kromosoma, nego s brojem skupa kromosoma koji predstavlja genom vrste. To jest, njegovo opterećenje ili osnovni broj.

Drugim riječima, ako je broj kromosoma koji čine genom neke vrste dvanaest, to je njegov osnovni broj. Ako stanice tog hipotetskog organizma posjeduju dvanaest kromosoma (to jest, s osnovnim brojem jednog), ta stanica je haploidna.

Ako ima dva kompletna skupa (tj. 2 X 12), to je diploid. Ako imate tri, to je triploidna stanica koja bi trebala sadržavati oko 36 ukupnih kromosoma izvedenih iz 3 kompletne skupine..

U većini, ako ne iu svim prokariotskim stanicama, genom je predstavljen jednom molekulom DNA. Iako replikacija s odgođenom podjelom može dovesti do djelomične diploidije, prokarioti su jednostanični i haploidni.

Općenito, oni su također i neomolekularni genom. To jest, s genomom kojeg predstavlja jedna DNA molekula. Neki eukariotski organizmi su također genomi jedne molekule, iako mogu biti i diploidni.

Većina njih, međutim, ima genom podijeljen u različite molekule DNA (kromosomi). Cjelokupni skup njegovih kromosoma sadrži cjelokupnost svog određenog genoma.

indeks

  • 1 Haploidija kod eukariota
  • 2 Slučaj mnogih biljaka
  • 3 Slučaj mnogih životinja
  • 4 Je li korisno biti haploid?
  • 5 Reference

Haploidija kod eukariota

U eukariotskim organizmima možemo naći raznolikije i složenije situacije u smislu njihove ploidnosti. Ovisno o životnom ciklusu organizma, nailazimo na slučajeve, na primjer, kada višestanični eukarioti mogu biti u jednom trenutku u svojim diploidnim životima, a na drugom haploidnom.

Unutar iste vrste također može biti da su pojedinci diploidni, dok su drugi haploidni. Konačno, najčešći je slučaj da isti organizam proizvodi i diploidne stanice i haploidne stanice.

Haploidne stanice nastaju mitozom ili mejozom, ali mogu doživjeti samo mitozu. To jest, 'n' haploidna stanica se može podijeliti kako bi se dobile dvije 'n' haploidne stanice (mitoza)..

S druge strane, i diploidne stanice '2n' mogu dovesti do četiri 'n' haploidne stanice (mejoza). Ali haploidna stanica nikada neće moći podijeliti s mejozom jer, prema biološkoj definiciji, mejoza podrazumijeva podjelu s redukcijom osnovnog broja kromosoma..

Očigledno, ćelija s osnovnim brojem jednog (tj. Haploidnog) ne može doživjeti reduktivne podjele, jer ne postoji takva stvar kao što su stanice s djelomičnim frakcijama genoma..

Slučaj mnogih biljaka

Većina biljaka ima životni ciklus karakteriziran takozvanim alternativnim generacijama. Te generacije koje se izmjenjuju u životu biljke su stvaranje sporofita ('2n') i generiranje gametofita ('n')..

Kada se dogodi fuzija gameta 'n' da bi se stvorio diploidni zigot '2n', nastaje prva stanica sporofita. To će se sukcesivno dijeliti mitozom dok biljka ne dostigne reproduktivnu fazu.

Ovdje će meiotička podjela određene skupine '2n' stanica dovesti do skupa 'n' haploidnih stanica koje će tvoriti takozvani gametofit, muški ili ženski.

Haploidne stanice gametofita nisu gamete. Naprotiv, kasnije će biti podijeljeni tako da daju podrijetlo odgovarajućim muškim ili ženskim spolnim stanicama, ali mitozom.

Slučaj mnogih životinja

U životinja je pravilo da je mejoza gamética. To jest, gamet se proizvodi mejozom. Organizam, općenito diploidni, generirat će skup specijaliziranih stanica koje će umjesto da se dijele mitozom, to učiniti miozom, a završno.

To znači da su dobivene gamete krajnje odredište te stanične linije. Postoje iznimke, naravno.

U mnogim insektima, primjerice, mužjaci vrste su haploidni jer su rezultat razvoja mitotičkog rasta neoplođenih jaja. Kada dostignu odraslu dob, proizvodit će i gamete, ali mitozom.

Je li korisno biti haploid?

Haploidne stanice koje funkcioniraju kao gamete materijalna su osnova za stvaranje varijabilnosti segregacijom i rekombinacijom.

Ali da nije bilo zato što spajanje dviju haploidnih stanica omogućuje postojanje onih koji ne (diploidi), vjerujemo da su gamete samo instrument, a ne sam cilj..

Međutim, postoje mnogi organizmi koji su haploidni i ne zanemaruju evolucijski ili ekološki uspjeh.

Bakterije i arheje

Bakterije i arheje, na primjer, ovdje su dugo vremena, mnogo prije diploidnih organizama, uključujući višestanične organizme..

Dakako, oni se mnogo više oslanjaju na mutaciju nego na druge procese da bi generirali varijabilnost. Ali ta je varijabilnost u osnovi metabolička.

mutacije

U haploidnoj ćeliji rezultat utjecaja bilo koje mutacije će se promatrati u jednoj generaciji. Stoga možete vrlo brzo odabrati bilo koju mutaciju za ili protiv.

To uvelike doprinosi učinkovitoj prilagodljivosti tih organizama. Dakle, ono što nije korisno za organizam, može se pokazati korisnim za istraživača, jer je mnogo lakše napraviti genetiku s haploidnim organizmima..

Zapravo, u haploidima, fenotip može biti izravno povezan s genotipom, lakše je generirati čiste linije i lakše je identificirati učinak spontanih i induciranih mutacija.

Eukarioti i diploidi

S druge strane, u organizmima koji su eukariotski i diploidni, haploidija čini savršeno oružje za analizu mutacija koje nisu korisne. Kada se generira gametofit koji je haploid, te stanice će izraziti samo ekvivalent jednog genomskog sadržaja.

To jest, stanice će biti hemicigoti za sve gene. Ako stanična smrt rezultira iz tog stanja, ta linija neće pridonijeti gametama mitozom, čime će se ostvariti uloga filtera za nepoželjne mutacije..

Slično razmišljanje može se primijeniti i na mužjake koji su haploidni u nekim životinjskim vrstama. Također su hemizigotni za sve gene koje nose.

Ako ne prežive i ne dostignu reproduktivnu dob, neće imati mogućnost prenošenja te genetske informacije budućim generacijama. Drugim riječima, postaje lakše eliminirati manje funkcionalne genome.

reference

  1. Alberts, B., Johnson, A.D., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Molekularna biologija stanice (6)th Izdanje). W. W. Norton & Company, New York, NY, USA.
  2. Bessho, K., Iwasa, Y., Day, T. (2015) Evolucijska prednost haploida u odnosu na diploidne mikrobe u okruženjima siromašnih hranjivim tvarima. Journal of Theoretical Biology, 383: 116-329.
  3. Brooker, R.J. (2017). Genetika: analiza i načela. McGraw-Hill Visoko obrazovanje, New York, NY, USA.
  4. Goodenough, U. W. (1984) Genetika. W. B. Saunders Co. Ltd, Philadelphia, PA, USA.
  5. Griffiths, A. J.F., Wessler, R., Carroll, S.B., Doebley, J. (2015). Uvod u genetsku analizu (11th ed.). New York: W. H. Freeman, New York, NY, SAD.
  6. Li, Y., Shuai, L. (2017) Svestrani genetski alat: haploidne stanice. Istraživanje i terapija matičnim stanicama, 8: 197. doi: 10.1186 / s13287-017-0657-4.