Poliploidne vrste, pri živalih, pri ljudeh, v rastlinah

The Poliploidija Gre za vrsto genetske mutacije, ki je sestavljena iz dodajanja popolne obdarečenja (popolnih iger) kromosomov v celično jedro, ki predstavlja homologne vrstnike. Ta vrsta kromosomske mutacije je najpogostejša pri evploidi, za katero je značilen organizem, ima tri ali več popolnih iger kromosomov.

Organizem (diploid običajno = 2n) velja za poliploid, kadar pridobi enega ali več popolnih sklopov kromosomov. Za razliko od specifičnih mutacij, kromosomskih naložb in podvajanja je ta postopek velik, to je, da se pojavlja na popolnih kromosomih.

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

Namesto da bi bili haploidni (N) ali diploid (2N), je poliploidni organizem lahko tetraploid (4n), oktoploid (8n) ali več. Ta mutacijski postopek je v rastlinah precej pogost in je pri živalih čuden. Ta mehanizem lahko poveča genetsko spremenljivost v tistih sedečih organizmih, ki se ne morejo premakniti iz okolja.

Poliploidija je v nekaterih bioloških skupinah zelo pomembna v evolucijskem smislu, kjer predstavlja pogost mehanizem za ustvarjanje novih vrst, saj je kromosomska obremenitev dedni pogoj.

[TOC]

Ko se pojavi poliploidija?

Motnje v številu kromosomov se lahko pojavijo tako v naravi kot v populacijah, ustanovljenih v laboratoriju. Inducirajo jih lahko tudi z mutagenim sredstvom, kot so Mats. Kljub neverjetni natančnosti mejoze se pojavijo kromosomske aberacije in so pogostejše, kot bi si kdo mislil.

Poliploidija nastane kot posledica nekaterih sprememb, ki se lahko pojavijo med mejozo bodisi v prvi mejotski delitvi bodisi med profazo, v kateri so homologni kromosomi organizirani v pari Anafaza i.

Videz novih vrst

Poliploidija je pomembna, saj je izhodišče, da povzročajo nove vrste. Ta pojav je pomemben vir genetske variacije, saj povzroča stotine ali tisoč podvojenih lokusov, ki bodo lahko pridobili nove funkcije.

V rastlinah je še posebej pomembno in precej razširjeno. Ocenjujejo, da več kot 50% cvetnih rastlin izvira iz poliploidije.

V večini primerov se poliploidi fiziološko razlikujejo od izvirnih vrst in zaradi tega lahko kolonizirajo okolje z novimi značilnostmi. Številne pomembne vrste v kmetijstvu (vključno s pšenico) so poliploidi hibridnega izvora.

Vrste poliploidije

Poliloidia lahko razvrstimo glede na število celotnih sklopov ali kromosomskih iger, ki so prisotne v celičnem jedru.

In this sense, an organism that contains “three” chromosomes is “triploid”, “tetraploid” if it contains 4 chromosomes, pentaploid (5 games), hexaploidae (6 games), heptoploid (seven games), octoploid (eight Games), Nonaploidae (devet iger), odvrnitev (10 iger) ipd.

Vam lahko služi: ekološka izolacija: kaj je, mehanizem in primeri

Po drugi strani pa lahko poliploidije razvrstimo tudi po izvoru kromosomskih obdarišč. V tem vrstnem redu idej je lahko organizem: avtopoliploid ali alopoliploid.

Avtopoliploid vsebuje več iger homolognih kromosomov, ki izhajajo iz istega posameznika ali posameznika, ki pripada isti vrsti. V tem primeru poliploide tvori Zveza ne -razvejanih gametov gensko združljivih organizmov, ki so razvrščeni kot iste vrste.

Alopoliploid je, da organizem, ki vsebuje igre nehomolognih kromosomov zaradi hibridizacije med različnimi vrstami. V tem primeru se poliploidija pojavi po hibridizaciji med dvema sorodnima vrstama.

Poliploidija pri živalih

Pri živalih je poliploidija redka ali redka. Najbolj razširjena hipoteza, ki pojasnjuje majhno pogostost poliploidnih vrst pri višjih živalih.

Ta ideja se ohranja kljub nakopičenim dokazom o živalih, ki obstajajo kot poliploid. Na splošno ga opazimo v nižjih skupinah živali, kot so črvi, in najrazličnejših plalmintosov, kjer imajo posamezniki običajno moške in ženske spodnje spore, ki olajšajo samozavest.

Vrste, ki predstavljajo ta zadnji pogoj, se imenujejo avtokompatibilni hermafroditi. Po drugi strani pa se lahko pojavi tudi v drugih skupinah, katerih samice lahko s postopkom, imenovanim partenogeneza, dajo potomce brez oploditve (kar ne pomeni normalnega meiotskega spolnega cikla)

Med partenogenezo potomce v osnovi proizvaja mitotska delitev starševskih celic. Tukaj je vključenih veliko vrst nevretenčarjev, kot so hrošči, izopodi, moli, kozice, več skupin krakov in nekatere vrste rib, dvoživk in plazilcev.

Za razliko od rastlin je pri živalih specifikacija skozi poliploidijo izjemen dogodek.

Primeri pri živalih

Glodavci Tympanoctomys Barrerae To je tetraploidna vrsta, ki ima 102 kromosomov na somatsko celico. Predstavlja tudi učinek "gigas" na svojo spermo. Ta alopoliploidna vrsta verjetno izvira iz pojava več hibridizacijskih dogodkov drugih vrst glodalcev, kot so OCTOMYS MIMAX in Pipanacoctomys aureus.

Poliploidija pri ljudeh

Poliploidija je pri vretenčarjih redka in je pri diverzifikaciji skupin, kot so sesalci (za razliko od rastlin), zaradi motenj, ki se pojavijo v sistemu za določanje spola, nepomembno.

Ocenjujejo, da se pet od vsakih 1000 ljudi rodi z resnimi genetskimi napakami, ki jih je mogoče pripisati kromosomskim anomalijam. Še večje število zarodkov s kromosomskimi napakami je spontano prekinjeno in mnogi nikoli ne dosežejo rojstva.

Vam lahko služi: transpozoni: kaj so, vrste, značilnosti

Pri ljudeh se kromosomski poliploidi štejejo za smrtonosne. Vendar pa je v somatskih celicah, kot so hepatociti, približno 50% jih običajno poliploid (tetraploid ali oktaploid).

Najpogosteje odkrite poliploidi v naših vrstah so polne triploidije in tetraploidi, poleg tega mixloid diploid/triploid (2n/3n) in diploid/tetraploid (2n/4n).

V slednjem sobiva populacija normalnih diploidnih celic (2N) z drugo, ki ima 3 ali več haploidnih večkratnikov kromosomov, na primer: triploidni (3N) ali tetraploid (4n).

Triploidi in tetraplodi pri ljudeh dolgoročno niso sposobni preživeti. V večini primerov so poročali o smrti v večini primerov ali celo nekaj dni po rojstvu, ki se giblje od manj kot meseca do največ 26 mesecev.

Poliploidija v rastlinah

Obstoj več kot enega genoma v istem jedru je imel pomembno vlogo pri izvoru in evoluciji rastlin, kar je morda najpomembnejša citogenetska sprememba v specifikaciji in evoluciji rastlin. Rastline so bile vhodna vrata znanja celic z več kot dvema igrama kromosomov na celico.

Od začetka kromosomskega štetja je bilo opaziti, da so najrazličnejše divje in obdelovalne rastline (vključno z nekaterimi najpomembnejšimi) poliploidni. Skoraj polovica vrst angiospermov (rastlin s cvetovi) je poliploidov, prav tako večina praproti (95%) in najrazličnejša mah.

Prisotnost poliploidije v rastlinah gimnosperms je redka in zelo spremenljiva v skupinah angiosperms. Na splošno je poudarjeno, da so poliploidne rastline zelo prilagodljive, saj lahko zasedajo habitate, ki jih njihovi diploidni predniki niso mogli. Poleg tega poliploidne rastline z več genomskimi kopijami nabirajo večjo "spremenljivost".

Znotraj rastlin so imeli morda alopoliploidi (pogostejši po naravi) temeljno vlogo pri specifikaciji in prilagodljivem sevanju številnih skupin.

Izboljšanje vrtnarstva

V zelenjavi lahko poliploidija izvira iz več različnih pojavov, kar je morda najpogostejše napake med postopkom mejoze, ki povzročajo diploidne gamete.

Več kot 40% obdelovalnih rastlin je poliploid.

Ker je bila vzmetnica implementirana kot sredstvo za indukcijo poliploidije, so jo v rastlinah v bistvu uporabljali iz treh razlogov:

-Za ustvarjanje poliploidije pri nekaterih pomembnih vrstah, na primer poskus pridobivanja boljših rastlin, saj v poliploidih običajno obstaja fenotip, v katerem je izjemna rast velikosti "giga", ker je večje število celic. To je omogočilo opazen napredek v vrtnarstvu in na področju rastlinskih genetskih izboljšav.

Vam lahko služi: genski tok

-Za poliploidizacijo hibridov in da si povrnejo plodnost, tako da jo vsaka vrsta preoblikuje ali sintetizira.

-In končno kot način prenosa genov med vrstami z različno stopnjo ploodije ali znotraj iste vrste.

Primeri v rastlinah

Znotraj rastlin naravni poliploid velikega pomena in še posebej zanimiv je pšenica kruha, Triticum estibum (heksaploid). Skupaj z ržem, poliploidom, imenovanim "Triticale", allpoliploid z visoko produktivnostjo pšenice in robustnostjo rži, ki ima velik potencial.

Pšenica znotraj obdelovalnih rastlin je bila izjemno nujna. Obstaja 14 vrst pšenice, ki so se razvile z alopoliloidia, in tvorijo tri skupine, ena od 14, drugo 28 in zadnja od 42 kromosomov. Prva skupina vključuje najstarejšo vrsto rodu T. Monococcum in T. Booticum.

V drugi skupini sestavlja 7 vrst in očitno izhaja iz hibridizacije T. Booticum Z nekakšnim divjim vrenjem iz drugega žanra Aegilops. Prehod ustvari sterilno živahno hibrid, ki lahko s podvajanjem kromosomov povzroči rodovitni alotraploid.

Tretja skupina 42 kromosomov je tam, kjer so pšenice kruha, ki je verjetno nastala s hibridizacijo strnišča z drugo vrsto vrste Aegilops sledi kromosomsko podvajanje komplementa.

Reference

1. Alcántar, j. Str. (2014). Poliploidija in njen evolucijski pomen. Izda pomanjkanje in tehnologija, 18: 17-29.
2. Ballesta, f. J. (2017). Nekateri bioetični vidiki v zvezi z obstojem primerov ljudi s popolno tetraploidijo ali triploidijo. Studia Bioethica, 10(10): 67–75.
3. Castro, s., & Loureiro, J. (2014). Vloga razmnoževanja pri izvoru in evoluciji poliploidnih rastlin. Revija ekosistemov, 23(3), 67–77.
4. Freeman, S in Herron, J. C. (2002). Evolucijska analiza. Pearson Education.
5. Hichins, c. F. Yo. (2010). Genetski in geografski izvor tetraploidnega glodavca timpanoktoma Barrerae (Octodontidae), ki temelji na analizi mitohondrijskih citohondrijskih sekvenc (Doktorski disertaciji, Inštitut za ekologijo).
6. Hickman, c. P, Roberts, L. S., Keen, s. L., Larson, a., IANSON, H. & Eisenhour, D. J. (2008). Integrirani priformi zoologije. New York: McGraw-Hill. 14^th Izdaja.
7. Pimentel benítez, h., Lantigua Curz, do., & Quiñones maza, ali. (1999). Diploid-tetraploidna mešanica: prvo poročilo v našem okolju. Kubanska revija za pediatrijo, 71(3), 168-173.
8. Schifino-Wittmann, m. T. (2004). Poliploidia e seu udarci na izvor in evolução das divje in gojene rastline. Brazilska revija Agrociencia, 10(2): 151-157.
9. Suzuki, d. T.; Griffiths, a. J. F.; Miller, J. H & lewontin, r. C. (1992). Uvod v genetsko analizo. McGraw-Hill Interamerican. 4^th Izdaja.