MONOPLOIDIA: AKO SA VYSKYTUJE, ORGANIZMY, FREKVENCIA A UŽITOČNOSŤ - BIOLÓGIE - 2025

Monoploidía sa vzťahuje k počtu chromozómov, ktoré je základnou chromozómu (x) v organizme; To znamená, že homológne páry sa nenachádzajú v chromozomálnej sade. Monoloidy sú charakteristické pre haploidné (n) organizmy, v ktorých je iba jeden chromozóm pre každý typ.

Monoploidný organizmus nesie jediný súbor chromozómov počas väčšiny svojho životného cyklu. V prírode sú celé organizmy s týmto typom euploidie zriedkavé. Naopak, polyploidia je rozšírenejším typom euploidie vo vyšších organizmoch, ako sú rastliny.

Zdroj: pixabay.com

Polyploidia je vlastníkom niekoľkých sád homológnych chromozómov v genóme. Potom môžu existovať triploidné organizmy (3n), tetrapolidy (4n) atď., Podľa počtu kompletných súborov prítomných v jadre bunky.

Na druhej strane, podľa pôvodu chromozómov, polyploidným jedincom môže byť autopolyploid (autoploid), keď chromozomálne dotácie pochádzajú z jedného druhu alebo alopolyploid (alloploid), keď pochádzajú z niekoľkých evolučne blízkych druhov.

Monoploidia a haploidia

Monoploidia by sa nemala zamieňať s existenciou haploidných buniek. Haploidné číslo (n), ktoré sa používa pri mnohých príležitostiach na opis chromozomálnej záťaže, sa prísne týka počtu chromozómov v gametách, ktoré sú ženskými alebo mužskými reprodukčnými bunkami.

U väčšiny zvierat a v mnohých známych rastlinách sa počet monoploidov zhoduje s počtom haploidov, preto je možné ich zameniteľne použiť „n“ alebo „x“ (alebo napríklad 2n a 2x). Avšak u druhov ako je pšenica, čo je druh hexaploidov, sa tieto chromozómové výrazy nezhodujú.

V pšenici (Triticum aestivum) sa monoploidné číslo (x) nezhoduje s haploidným číslom (n). Pšenica má 42 chromozómov a je tiež hexaploidným druhom (alopolyploid), pretože jeho chromozomálne súbory nepochádzajú od jediného rodičovského druhu); Tento druh má šesť sád siedmich celkom podobných, ale nie rovnakých chromozómov.

6X = 42, čo znamená, že monoploidné číslo je x = 7. Na druhej strane, pšenice gaméty obsahujú 21 chromozómov, takže 2n = 42 an = 21 vo svojich chromozómových nadáciách.

Ako sa to stane?

V zárodočných bunkách monoploidného organizmu sa meióza normálne nevyskytuje, pretože chromozómy nemajú svoje náprotivky, s ktorými sa môžu páriť. Z tohto dôvodu sú monoploidy typicky sterilné.

Hlavným dôvodom existencie monoploidov sú mutácie spôsobené chybami pri separácii homológnych chromozómov počas meiózy.

Monoloidné organizmy?

Monoploidní jedinci sa môžu v populáciách vyskytovať prirodzene ako zriedkavé chyby alebo aberácie. Ako monoploidní jedinci možno uvažovať o gametofytických fázach nižších rastlín a samcov organizmov sexuálne determinovaných haploidiou.

Ten sa vyskytuje v mnohých druhoch hmyzu, vrátane hymenoptera s kastami (mravce, osy a včely), homopterany, strapky Coleoptera a niektorých skupín pavúkovcov a rotiférov.

Vo väčšine týchto organizmov sú samce zvyčajne monoploidné, pretože pochádzajú z nekvasených vajec. Monoploidným organizmom sa obyčajne bráni v produkcii plodných potomkov, avšak vo väčšine z nich sa produkcia gamét vyskytuje normálne (mitotickým delením), pretože sú už upravené.

Monoploidia a diploidia (2n) sa nachádzajú v celom živočíšnom a rastlinnom kráľovstve a tieto podmienky sa vyskytujú počas ich normálneho životného cyklu. Napríklad u ľudských druhov je časť životného cyklu, napriek tomu, že ide o diploidné organizmy, zodpovedná za generovanie monoploidných buniek (haploid) za tvorbu zygoty.

To isté sa vyskytuje vo väčšine vyšších rastlín, kde peľové a samičie gaméty majú monoploidné jadrá.

Frekvencia monoploidie

Haploidní jedinci sa ako abnormálny stav vyskytujú častejšie v rastlinnej ríši ako živočíšna ríša. V tejto poslednej skupine je skutočne málo odkazov na prírodné alebo spôsobené monoploidie.

Ani u niektorých organizmov, ktoré sa intenzívne študovali s Drosophilom, sa haploidy nikdy nenašli. U niektorých haploidných tkanív sa však našli diploidní jedinci.

Ďalšími prípadmi monoploidie opísanými v živočíšnej ríši sú mloky vyvolané rozdelením ženskej gamety v časovom období medzi vstupom spermy a fúziou dvoch nukleónov.

Okrem toho existujú niektoré vodné jašterice získané ošetrením pri nízkych teplotách v rôznych druhoch žiab, ako sú Rana fusca, R. pipiens, R. japonica, R. nigromaculata a R. rugosa, získané insemináciou samíc spermiami ošetrenými UV alebo chemickým ošetrením. ,

Možnosť, že monoploidné zviera dosiahne dospelosť, je veľmi malá, a preto tento jav nemusí byť v živočíšnej ríši nezaujímavý. Na skúmanie génového pôsobenia v počiatočných štádiách vývoja však môže byť užitočná monoploidia, pretože gény sa môžu prejavovať, keď sú v hemizygóznom stave.

Užitočnosť monoploidných organizmov

Monoloidy zohrávajú dôležitú úlohu v súčasných prístupoch ku genetickému zlepšeniu. Diploidy sú prekážkou, pokiaľ ide o indukciu a výber nových mutácií v rastlinách a nových kombinácií génov, ktoré už existujú.

Aby sa mohli prejaviť recesívne mutácie, musia sa urobiť homozygotnými; počas meiózy sa ničia výhodné kombinácie génov v heterozygotoch. Monoloidy umožňujú obísť niektoré z týchto problémov.

V niektorých rastlinách sa môžu monoploidy získavať umelo z produktov meiózy v prašníku rastlín. Tieto môžu podstúpiť ošetrenie chladom a priradiť to, čo by bolo peľovým zrnom, embryí (malá hmota deliacich sa buniek). Toto embryo môže rásť na agare, čím sa získa monoploidná rastlina.

Jednou aplikáciou monoploidov je hľadanie priaznivých génových kombinácií a potom pomocou činidiel, ako je napríklad kolchicín, vznikne homozygotný diploid schopný produkovať životaschopné semená homozygotnými líniami.

Ďalšou užitočnosťou monoploidov je to, že ich bunky sa môžu liečiť tak, akoby išlo o populáciu haploidných organizmov v procesoch mutagenézy a selekcie.

Referencie

1. Jenkins, JB (2009). genetika Ed.
2. Jiménez, LF, a Merchant, H. (2003). Bunková a molekulárna biológia. Pearsonovo vzdelávanie
3. Hickman, C.P, Roberts, LS, Keen, SL, Larson, A., I´Anson, H. & Eisenhour, DJ (2008). Integrované princípy zoológie. New York: McGraw-Hill. 14 ^th Edition.
4. Lacadena, JR (1996). Cytogenetika. Redakčný doplnok.
5. Suzuki, DT; Griffiths, AJF; Miller, J. H & Lewontin, RC (1992). Úvod do genetickej analýzy. McGraw-Hill Interamericana. 4 ^th Edition.