ČO SÚ TO DIPLOIDNÉ BUNKY? - BIOLÓGIE - 2026

V diploidný bunky sú tie, ktoré obsahujú duplicitné sadu chromozómov. Hovoríme chromozómy, ktoré tvoria páry homológnych chromozómov. Diploidné bunky preto majú dvojité genómy kvôli prítomnosti dvoch úplných súborov homológnych chromozómov. V prípade sexuálnej reprodukcie prispievajú ku každému genómu rôzne gaméty.

Pretože gaméty sú odvodené z haploidných buniek s obsahom chromozómov rovným „n“, pri fúzii vytvárajú diploidné bunky „2n“. U mnohobunkových organizmov sa počiatočná diploidná bunka získaná z tohto procesu oplodnenia nazýva zygota.

Následne sa zygota mitózou delí, čím vznikajú diploidné bunky, ktoré tvoria celý organizmus. Jedna skupina buniek tela sa však bude venovať budúcej produkcii haploidných gamét.

Gamety v organizme s diploidnými bunkami môžu byť produkované meiózou (gametická meióza). V iných prípadoch vedie meióza k vytvoreniu tkaniva, zložky alebo generácie, ktorá mitózou dá za následok vznik gamét.

Toto je typický prípad napríklad rastlín, v ktorých sa vyskytuje sporofytická generácia („2n“) a potom gametofytická („n“). Getofyt, produkt meiotických divízií, je zodpovedný za produkciu gamét, ale mitózou.

Okrem fúzie gamét preto prevládajúcim spôsobom generovania diploidných buniek je mitóza iných diploidných buniek.

Tieto bunky sú privilegovaným miestom génovej interakcie, selekcie a diferenciácie. To znamená, že v každej diploidnej bunke interagujú dve alely každého génu, z ktorých každá prispieva iným genómom.

Výhody diploidie

Živé veci sa vyvinuli tak, aby najúčinnejšie prevládali v podmienkach, za ktoré môžu byť spoľahlivé. To znamená prežiť a prispieť k existencii a pretrvávaniu danej genetickej línie.

Tí, ktorí dokážu reagovať skôr ako zahynúť, za nových a náročných podmienok podnikajú ďalšie kroky v tom istom alebo dokonca novom smere. Existujú však zmeny, ktoré vyústili do významných medzníkov v diverzifikačnej trajektórii živých bytostí.

Medzi ne patrí nepochybne výskyt sexuálnej reprodukcie, okrem vzhľadu diploidie. To z niekoľkých hľadísk poskytuje diploidnému organizmu výhody.

Trochu tu budeme hovoriť o niektorých dôsledkoch vyplývajúcich z existencie dvoch rôznych, ale príbuzných genómov v rovnakej bunke. V haploidnej bunke je genóm exprimovaný ako monológ; v diploide, ako konverzácia.

Výraz bez hluku pozadia

Prítomnosť dvoch aliel na gén v diploidoch umožňuje génovú expresiu bez šumu pozadia na globálnej úrovni.

Aj keď vždy bude existovať možnosť deaktivácie pre určitú funkciu, dvojitý genóm všeobecne znižuje pravdepodobnosť, že bude postihnutý, pretože to dokáže iba jeden genóm.

Genetická záloha

Jedna alela je informačným potvrdením druhej, ale nie rovnakým spôsobom ako jej komplementárny pás DNA.

V druhom prípade je cieľom podpory dosiahnuť stálosť a vernosť v rovnakom poradí. V prvom rade je to tak, že koexistencia variability a rozdielov medzi dvoma rôznymi genómami umožňuje trvalú funkčnosť.

Nepretržitý výraz

U diploidného organizmu sa zvyšuje možnosť zachovania aktívnych funkcií, ktoré definujú a umožňujú informácie o genóme. V haploidnom organizme ukladá mutovaný gén zvláštnosť spojenú s jeho stavom.

V diploidnom organizme prítomnosť funkčnej alely umožní expresiu funkcie aj v prítomnosti nefunkčnej alely.

Napríklad v prípade zmutovaných alel so stratou funkcie; alebo keď sú funkčné alely inaktivované vírusovou inzerciou alebo metyláciou. Alela, ktorá netrpí mutáciou, inaktiváciou alebo umlčaním, bude mať na starosti manifestáciu charakteru.

Zachovanie variability

Heterozygozita je samozrejme možná iba u diploidných organizmov. Heterozygoti poskytujú alternatívne informácie pre budúce generácie v prípade drastických zmien životných podmienok.

Selektívne sa podrobia dva odlišné haploidy pre miesto, ktoré kóduje dôležitú funkciu za určitých podmienok. Ak vyberiete jednu z nich (to znamená pre alelu jednej z nich), stratíte druhú (tj. Alelu druhej).

V heterozygotnom diploide môžu obe alely existovať po dlhú dobu, a to aj za podmienok, ktoré nevedú k výberu jednej z nich.

Výhoda heterozygotov

Výhodou heterozygotov je tiež hybridná vitalita alebo heteróza. Podľa tohto konceptu vedie súčet malých účinkov pre každý gén k jednotlivcom s lepšou biologickou výkonnosťou, pretože sú heterozygotní pre viac génov.

V striktne biologickom zmysle je heteróza opačným náprotivkom homozygozity - viac sa interpretuje ako genetická čistota. Sú to dve protichodné podmienky a dôkazy majú tendenciu poukazovať na heterózu ako zdroj nielen zmeny, ale aj lepšej adaptability na zmenu.

Hodnota rekombinácie

Okrem generovania genetickej variability, čo je dôvod, prečo sa považuje za druhú hnaciu silu evolučnej zmeny, rekombinácia reguluje aj homeostázu DNA.

To znamená, že zachovanie informačného obsahu genómu a fyzická integrita DNA závisí od meiotickej rekombinácie.

Oprava sprostredkovaná rekombináciou na druhej strane umožňuje zabezpečiť integritu organizácie a obsahu genómu na miestnej úrovni.

Aby ste to mohli urobiť, musí sa použiť nepoškodená kópia DNA, aby sa pokúsila opraviť tá, ktorá utrpela zmenu alebo poškodenie. Toto je možné iba v diploidných organizmoch alebo aspoň v čiastkových diploidoch.

Referencie

1. Alberts, B., Johnson, AD, Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Molecular Biology of the Cell (6 ^th Edition). WW Norton & Company, New York, NY, USA.
2. Brooker, RJ (2017). Genetika: analýza a princípy. McGraw-Hill Higher Education, New York, NY, USA.
3. Goodenough, UW (1984) Genetics. WB Saunders Co. Ltd, Philadelphia, PA, USA.
4. Griffiths, AJF, Wessler, R., Carroll, SB, Doebley, J. (2015). Úvod do genetickej analýze (11 ^th ed.). New York: WH Freeman, New York, NY, USA.
5. Hedrick, PW (2015) Heterozygotná výhoda: účinok umelého výberu u hospodárskych zvierat a domácich miláčikov. Journal of Heredity, 106: 141-54. doi: 10,1093 / jhered / esu070
6. Perrot, V., Richerd, S., Valéro, M. (1991) Prechod z haploidie na diploidiu. Náture, 351: 315-317.