AUTOPOLYPLOIDY: POLYPLOIDY, ALLOPOLYPLOIDS OG AUTOPOLYPLOIDS - BIOLOGI - 2025

Den autopoliploidía er en type polyploidi (celler med mere end to sæt kromosomer i kernen), hvori en organisme eller art har to eller flere identiske sæt af kromosomer. Derfor er det resultatet af duplikationen af ​​en gruppe kromosomer af samme art.

Baseret på undersøgelser udført med planter er det besluttet, at kriterierne, der skal anvendes til klassificering af polyploider, skulle starte fra deres oprindelsesmåde. Mangfoldigheden af ​​mekanismer, der forekommer i både planter og dyr, giver os mulighed for at strukturere to store klasser af polyploidi: autopolyploidy og allopolyploidy.

Tigridia pavonia. Af Rjcastillo fra Wikimedia Commons

I tilfælde af autopolyploidi kombineres mere end to grupper af identiske kromosomer, så cellen har mere end to grupper af haploide kromosomer, der er arvet fra forældrene. Disse to sæt kromosomer af forældrene duplikeres hos børnene, idet de kan komme fra en ny art.

Der er flere typer kromosomer: haploid (enkelt), diploid (dobbelt), triploid (tredobbelt) og tetraploid (firedobler). Tripletter og firedobler er derefter eksempler på polyploidi.

Levende væsener, der har celler med kerner (eukaryoter), er diploide, hvilket betyder, at de har to grupper af kromosomer, hver gruppe kommer fra en forælder. I nogle levende væsener (hovedsageligt planter) er det imidlertid almindeligt at finde polyploidi.

polyploidi

Polyploidy er tilstanden hos celler, der har mere end to sæt kromosomer i deres kerne, som danner par, der kaldes homologer.

Polyploidy kan forekomme på grund af en abnormitet i celledeling. Dette kan ske under mitose (celledeling af somatiske celler) eller under metafase I af meiose (celledeling af kønsceller).

Denne tilstand kan også stimuleres i cellekulturer og planter ved hjælp af kemiske inducerere. De bedst kendte er colchicin, der kunne frembringe en kromosomduplikation, ligesom oryzalin.

Yderligere er polyploidi en mekanisme for sympatrisk specifikation, det vil sige dannelsen af ​​en art uden forudgående etablering af en geografisk barriere mellem to populationer. Dette opstår, fordi polyploide organismer ikke kan opdrætte sig med andre medlemmer af deres arter, der er diploide, for det meste.

Et eksempel på polyploidi er Erythranthe peregrina-planten: kromosomalsekvensen for denne plante bekræftede, at arten stammer fra Erythranthe robertsii, en steril triploid-hybrid fra krydset mellem Erythranthe guttata og E. Erythranthe lutea. Disse arter blev bragt til England fra en anden habitat.

Efter naturalisationen i det nye økosystem dukkede nye populationer af Erythranthe peregrina op i Skotland og Orkneyøerne på grund af duplikering af genomet til de lokale populationer af Erythranthe robertsii.

Hvordan opstår autopolyploidi?

Autopolyploidi kan forekomme som et resultat af forskellige processer, der opleves af en art:

• Enkel genomisk duplikering på grund af defekter i kimcelledeling efter mitotisk opdeling
• Produktion og befrugtning af gameter ikke reduceret ved fejl ved celledeling efter meiose (hos dyr forekommer det dybest set i æg)
• Polyspermia, som er når et æg befrugtes af mere end en sæd

Derudover er der eksterne faktorer såsom reproduktionsmåden og omgivelsestemperaturen, som kan øge hyppigheden og mængden af ​​autopolyploidproduktion.

Nogle gange optræder autopolyploider ved spontan duplikation af det somatiske genom, som i tilfælde af æblespirer (Malus domesticus).

Dette er den mest almindelige form for kunstigt induceret polyploidi, hvor fremgangsmåder såsom protoplastfusion eller behandling med colchicin, oryzalin eller mitotiske hæmmere anvendes til at forstyrre normal mitotisk opdeling.

Denne proces aktiverer produktionen af ​​polyploide celler og kan være meget nyttig til forbedring af planter, især når du ønsker at anvende introgression (bevægelse af gener fra en art til en anden ved hybridisering efterfulgt af backcrossing) i tilfælde af eg og birk i planter. og tilfældet med ulve og coyoter hos dyr.

Hvad er autotriploidi?

Autotriploidy er en tilstand, hvor celler indeholder tredobbelt antal kromosomer fra den samme art, der præsenterer tre identiske genomer. Hos planter er autotriploidi relateret til apomiktisk parring (reproduktion ved hjælp af frø).

I landbruget kan autotriploidi føre til mangel på frø, som for bananer og vandmeloner. Triploidy anvendes også i laks og ørredkultur for at inducere sterilitet.

Triploide hvalpe er sterile ("triploid block" -fænomener), men kan lejlighedsvis bidrage til tetraploid dannelse. Denne vej til tetraploidi er kendt som "triploid bridge."

Allopolipolider og autopolyploider

Allopolyploider er arter, der har mere end tre sæt kromosomer i deres celler, og er mere almindelige end autopolyploider, men autopolyploider får mere relevans

Autopolyploider er polyploider med flere grupper af kromosomer, der stammer fra det samme taxon (videnskabelig klassificeringsgruppe). Eksempler på naturlige autopolyploider er piggyback-planten (Tolmiea menzisii) og den hvide stør (Acipenser transmontanum).

Autopolyploider har mindst tre grupper af homologe kromosomer, hvilket medfører høje procentdele af parring under meiose og nedsat fertilitet ved forening.

I naturlige autopolyploider forårsager parring af uregelmæssige kromosomer under meiose sterilitet, fordi multivalent dannelse finder sted.

En art stammer fra autopolyploidi, hvis æg og sæd fra organismerne i befolkningen har et tilfældigt fordoblet antal kromosomer, og når de formerer sig med hinanden genererer de tetraploide afkom.

Hvis disse afkom parrer sig med hinanden, genereres en frugtbar tetraploid afkom genetisk isoleret fra resten af ​​befolkningen. Således skaber enkeltgenerations autopolyploidi en barriere for genstrømning mellem modne arter og deres forældre.

Referencer

1. Campbell, NA og Reece, JB (2007). Biologi. Madrid: Redaktionel Médica Panamericana.
2. Gregory, T. (2005). Udviklingen af ​​genomet. San Diego: Elservier Academic Press.
3. Hassan Dar, T. og Rehman, R. (2017). Polyploidy: Recen-tendenser og fremtidige perspektiver. New Delhi: Springer.
4. Jenkins, J. (1986). Genetik. Barcelona: Redaktionel Reverté.
5. Niklas, K. (1997). Plantenes evolutionære biologi. Chicago: University of Chicago Press.