PARAZEXUÁLNA REPRODUKCIA: MONER, PROTISTOV A HÚB - BIOLÓGIE - 2026

Parasexual reprodukcie je špeciálny druh reprodukcie, ktorá zahŕňa prenos genetického materiálu bez procesu delenia redukcie (meiózy) alebo gamét dochádza zásah. Parazexualitu objavil v roku 1956 taliansky genetik Guido Pontecorvo.

Parazexuálny cyklus je mitotický mechanizmus na dosiahnutie produkcie potomstva s novými genotypmi prostredníctvom genómovej rekombinácie. Na rozdiel od sexuálnej reprodukcie je to proces, ktorý nemá koordináciu a nezahŕňa meiotické bunkové delenie.

Parazexuálny cyklus Candida albicans. Prevzaté a upravené: Anja Forche, Kevin Alby, Dana Schaefer, Alexander D Johnson, Judith Berman, Richard J Bennett.

Aj keď bol pôvodne objavený v hubách, neskôr bol tento druh rozmnožovania pozorovaný aj v iných organizmoch, ako sú baktérie a protisty. Niektorí autori dokonca navrhli existenciu parazexuality v kvitnúcich rastlinách.

V hubách

Parazexuálna reprodukcia bola pôvodne objavená v hube Aspergillus nidulans, hoci jej kapacita už bola preukázaná u veľkej skupiny rôznych druhov. Cyklus pozostáva z troch fáz: diploidizácia, tvorba mitotického šikmého stavu a haploidizácia.

Diploidization

Proces parazexuálnej reprodukcie v plesniach sa začína, rovnako ako v prípade sexuálneho cyklu, vytvorením heterokaryota spojením dvoch geneticky odlišných mycélií a fúziou ich bunkových cytoplaziem (plazmogamia). Výsledná heterokaryota má bunky s dvoma haploidnými jadrami.

Haploidné jadrá sa občas môžu spojiť (karyogamia) a vytvárať diploidné jadrá. Tieto jadrá sa môžu deliť mitózou, čo vedie k vzniku nových diploidných jadier. Týmto spôsobom bude heterokaryota obsahovať bunky s haploidnými jadrami a diploidnými jadrami.

Tvorba a kríženie mitotických šikmín

Chiazmus je most, ktorý sa vytvára medzi sesterskými chromatidmi počas rekombinácie, ktorá sa vyskytuje v meiotickom procese. Počas mitózy, aj keď oveľa menej často, môže dôjsť k tvorbe tohto mostíka medzi chromatidmi.

Zriedkavý výskyt mitotického šikmého stavu je ten, že chromozómy v tomto type bunkového delenia sa spravidla nespárujú v pravidelnom usporiadaní. Vyskytuje sa však v parasexuálnom cykle, čo vedie k genetickej rekombinácii, ktorá vedie k variáciám v potomstve.

Haploidization

Haploidizácia je proces, pri ktorom bunka s chromozomálnou záťažou väčšou ako je normálne haploidné zaťaženie druhu, obnovuje haploidný stav elimináciou chromozómov bez toho, aby došlo k procesu meiózy.

Počas mitotických delení diploidných jadier parasexuálneho cyklu môže dôjsť k neabrázii chromozómov, čo spôsobí, že jedno z výsledných jadier bude mať ďalší chromozóm a druhé chýbajúci chromozóm. Tieto jadrá sa nazývajú aneuploidy.

Tieto aneuploidné jadrá majú tendenciu byť nestabilné a strácajú chromozómy počas následných mitotických delení, až kým sa nedosiahne záťaž haploidných chromozómov.

V Monere

V klasifikačných systémoch Copelandu 1938 a Whittaker z roku 1969 je Monera kráľovstvom jednobunkových organizmov, pre ktoré je charakteristické, že nemajú jadro. Zodpovedá to dnes nazývaným Eubaktérie a Archea, ako aj starým prokaryotom.

U týchto organizmov bola parazexuálna reprodukcia signalizovaná tromi rôznymi mechanizmami: konjugáciou, transformáciou a transdukciou.

Bakteriálna konjugácia

Je to proces prenosu genetického materiálu medzi dvoma baktériami (alebo archaea), ktorý funguje ako darca uvedeného materiálu a druhý ako príjemca. Tento prenos nastáva priamym kontaktom medzi oboma bunkami.

Prenesená genetická informácia, zvyčajne plazmid alebo transpozón, umožňuje darcovskej bunke zdieľať s príjemcom určitú charakteristiku alebo výhodu, ktorú príjemcovi chýba, ako je rezistencia na antibiotiká. Ak majú obe bunky túto charakteristiku, potom sa konjugácia neuskutoční.

premena

Je to modifikácia genetického materiálu prokaryotickej bunky v dôsledku zabudovania genetického materiálu do svojho genómu, ktorý sa v prostredí nachádza nahý a preniká do jeho bunkovej membrány. Tento genetický materiál je známy pod menom exogénnej DNA.

Nie všetky baktérie sú schopné inkorporovať exogénny genetický materiál, o tých, ktoré to dokážu, sa uvádza, že sú v stave konkurencie, ktorý sa môže vyskytovať prirodzene aj umelo.

transdukcia

Pozostáva z prenosu genetického materiálu z jednej baktérie na druhú v dôsledku pôsobenia bakteriofága alebo fágového vírusu. Bakteriofágy sa replikujú vo vnútri bakteriálnych buniek, pričom využívajú procesy replikácie, transkripcie a tiež ich translácie.

Počas enkapsulácie genetického materiálu fágu sa môže časť genetického materiálu baktérie zachytiť, ktorá sa po uvoľnení fágu z darcovských baktérií môže preniesť a preniesť na ďalšie baktérie.

Bakteriálna transdukcia. Prevzaté a upravené: Predmet mikrobiológie (odontológia) na University of Oviedo (Španielsko).

V protestoch

Protisty sú polyfyletická skupina organizmov, ktoré sa vyznačujú tým, že sa nevyvíjajú z embryonálnych listov alebo lamiel. Väčšina z týchto organizmov je jednobunková, môžu však byť aj mnohobunkové.

Nedávno sa zistilo, že niektoré druhy v tejto skupine sa môžu rozmnožovať parazexne. Výskumníci ukázali, že plazogenéza sa môže vyskytovať v týchto organizmoch, napríklad v amébách rodov Cochliopodium a Variosea, zatiaľ čo sa kultivujú v laboratórnych podmienkach.

Po plazmogamii dochádza k karyogamii so zmesou genetického materiálu z každého jadra a potom s nukleárnym štiepením a plazmotómiou, čím sa uvoľňuje dcérske bunky s genetickou informáciou odlišnou od informácií od rodičov v dôsledku kríženia.

aplikácia

V hubách

Vedci použili parazexuálnu reprodukciu primárne na výrobu nových kmeňov asexuálnych húb, ktoré majú určitý komerčný význam. Napríklad na produkciu hybridov schopných získať lepšie výťažky pri výrobe antibiotík.

V Monere

Bakteriálna konjugácia sa používa v genetickom inžinierstve na prenos genetického materiálu do organizmov rôznych kráľovstiev. V laboratórnych testoch vedci skutočne preniesli genetický materiál do kvasiniek, rastlín, mitochondrií a cicavčích buniek.

Tento nástroj má určité výhody oproti iným prostriedkom prenosu genetického materiálu, ako je skutočnosť, že spôsobuje menšie poškodenie bunkovej membrány recipientnej bunky, ako aj schopnosť prenášať relatívne veľké množstvá genetického materiálu.

V Protista

Nedávny objav existencie tohto typu procesu v protistoch je možnou príčinou toho, že sa naň zatiaľ žiadna aplikácia nevytvorila.

Referencie

1. Parazexuálny cyklus. Na Wikipédii. Obnovené z: en.wikipedia.org.
2. Y. Teklea, ALEBO Anderson a AF Leckya (2014). Dôkaz parazexuálnej aktivity u assexuálnych amébov “Cochliopodium spp. 4 (Amoebozoa): Rozsiahla bunková a jadrová fúzia. Protistov.
3. Parazexuálny reprodukčný proces v baktériách. Získané z: wikiteka.com.
4. AJ Clutterbuck (1996). Parasexuálna rekombinácia v hubách. Journal of Genetics.
5. Prokaryotická konjugácia. Na Wikipédii. Obnovené z: es.wikipedia.org.
6. Transdukcia (genetika). Na Wikipédii. Obnovené z: es.wikipedia.org.
7. Transformácia (genetika). Na Wikipédii. Obnovené z: es.wikipedia.org.