PARASEXUEL REPRODUKTION: MONERASER, PROTISTER OG SVAMPE - BIOLOGI - 2025

Den parasexuelle reproduktion er en speciel type reproduktion, der involverer overførsel af genetisk materiale uden en process med reduktionsdeling (meiose) eller gametintervention forekommer. Parasexualitet blev opdaget i 1956 af den italienske genetiker Guido Pontecorvo.

Den parasexuelle cyklus er en mitotisk mekanisme til opnåelse af produktion af afkom med nye genotyper gennem genomrekombination. I modsætning til seksuel reproduktion er det en proces, der mangler koordination og ikke involverer meiotiske celledelinger.

Candida albicans parasexual cyklus. Taget og redigeret fra: Anja Forche, Kevin Alby, Dana Schaefer, Alexander D Johnson, Judith Berman, Richard J Bennett.

Selv om det oprindeligt blev opdaget i svampe, er denne type reproduktion senere også blevet observeret i andre organismer, såsom bakterier og protister. Nogle forfattere har endda antydet eksistensen af ​​parasexualitet i blomstrende planter.

I svampe

Parasexuel reproduktion blev oprindeligt opdaget i svampen Aspergillus nidulans, skønt dens kapacitet allerede er påvist i en stor gruppe af forskellige arter. Cyklussen består af tre faser: diploidisering, mitotisk chiasmdannelse og haploidisering.

Diploidization

Processen med parasexuel reproduktion i svampe begynder, som i tilfældet med den seksuelle cyklus, med dannelsen af ​​en heterokaryot ved forening af to genetisk forskellige mycelier og fusion af deres cellulære cytoplasmer (plasmogamy). Den resulterende heterokaryot har celler med to haploide kerner.

Lejlighedsvis kan de haploide kerner smelte sammen (karyogamy) og producere diploide kerner. Disse kerner kan opdeles ved mitose, der giver anledning til nye diploide kerner. På denne måde vil heterokaryoten have celler med haploide kerner og med diploide kerner.

Mitotisk chiasmdannelse og crossover

Chiasmen er en bro, der etableres mellem søsterchromatider under rekombinationen, der forekommer i den meiotiske proces. Under mitose, selvom meget mindre hyppigt, kan dannelsen af ​​denne bro mellem kromatider også forekomme.

Den sjældne forekomst af den mitotiske chiasme skyldes, at kromosomerne i denne type celledeling generelt ikke parres i et regelmæssigt arrangement. Det forekommer imidlertid i den parasexuelle cyklus, hvilket resulterer i genetisk rekombination, der resulterer i variationer i afkom.

Haploidization

Haploidisering er den proces, hvormed en celle med en kromosomal belastning større end den normale haploide belastning af arten, genvinder den haploide tilstand ved at eliminere kromosomer, uden at der sker en meiose-proces.

Under de mitotiske opdelinger af diploide kerner i den parasexuelle cyklus kan der forekomme ikke-sammenhæng af kromosomer, hvilket får den ene af de resulterende kerner til at have et yderligere kromosom og det andet et manglende kromosom. Disse kerner kaldes aneuploider.

Disse aneuploide kerner har en tendens til at være ustabile og mister kromosomer under efterfølgende mitotiske opdelinger, indtil den haploide kromosombelastning er nået.

I Monera

I klassificeringssystemerne i Copeland, 1938, og Whittaker, fra 1969, er Monera et kongerige af encellede organismer, der er kendetegnet ved manglende kerne. Det svarer til det, der nu kaldes Eubacteria og Archea, såvel som de gamle prokaryoter.

I disse organismer er parasexuel reproduktion blevet signaleret i henhold til tre forskellige mekanismer: konjugering, transformation og transduktion.

Bakteriel konjugering

Det er en proces med overførsel af genetisk materiale mellem to bakterier (eller archaea), den ene, der fungerer som en donor af nævnte materiale og den anden som en modtager. Denne overførsel sker ved direkte kontakt mellem begge celler.

Den overførte genetiske information, generelt et plasmid eller et transposon, giver donorcellen mulighed for at dele med modtageren en bestemt egenskab eller fordel, som sidstnævnte mangler, såsom resistens over for antibiotika. Hvis begge celler har denne egenskab, finder konjugeringen ikke sted.

Transformation

Det er modifikationen af ​​det prokaryotiske celles genetiske materiale på grund af inkorporeringen i dets genom af genetisk materiale, der findes nøgen i miljøet, og som trænger ind i dens cellemembran. Dette genetiske materiale er kendt under navnet eksogent DNA.

Ikke alle bakterier er i stand til at inkorporere eksogent genetisk materiale, de, der kan gøre det siges at være i en konkurrencetilstand, som kan forekomme både naturligt og kunstigt.

Transduktion

Det består af overførsel af genetisk materiale fra en bakterie til en anden på grund af virkningen af ​​en bakteriofag eller fagvirus. Bakteriofager replikeres inde i bakterieceller ved at drage fordel af replikationsprocesserne, transkriptionen og også af deres translation.

Under indkapslingen af ​​fagets genetiske materiale kan en del af det genetiske materiale fra bakterien fanges, som senere kan transporteres og overføres til andre bakterier, efter at fagen er frigivet fra donorbakterien.

Bakteriel transduktion. Taget og redigeret fra: Mikrobiologi (Odontologi) emne ved University of Oviedo (Spanien).

I protister

Protister er en polyfyletisk gruppe af organismer, der er karakteriseret ved ikke at udvikle sig fra embryonale blade eller laminae. De fleste af disse organismer er encellede, men de kan også være flercellede.

Det er for nylig blevet opdaget, at nogle arter i denne gruppe kan reproducere parasexuelt. Forskere har vist, at plasmogami kan forekomme i disse organismer, for eksempel amøber af slægterne Cochliopodium og Variosea, mens de dyrkes under laboratoriebetingelser.

Efter plasmogami forekommer karyogamy, med en blanding af det genetiske materiale fra hver kerne og derefter nukleær fission og plasmotomi, hvorved datterceller frigives med genetisk information, der er forskellig fra forældrene, på grund af forædlingsprocessen.

Applikationer

I svampe

Forskere har primært brugt parasexuel reproduktion til at producere nye stammer af aseksuelle svampe, der er af en vis kommerciel betydning. For eksempel at fremstille hybrider, der er i stand til at opnå bedre udbytter i produktionen af ​​antibiotika.

I Monera

Bakteriekonjugering er blevet anvendt i genteknologi til at overføre genetisk materiale til organismer fra forskellige kongeriger. I laboratorietests har forskere med succes overført genetisk materiale til gær, planter, mitokondrier og pattedyrceller.

Dette værktøj har visse fordele frem for andre midler til overførsel af genetisk materiale, såsom det faktum, at det producerer mindre skade på cellemembranen i modtagercellen, samt evnen til at overføre relativt store mængder genetisk materiale.

I Protista

Den nylige opdagelse af eksistensen af ​​denne type proces hos protister er den mulige årsag til, at der endnu ikke er udviklet nogen anvendelse på den.

Referencer

1. Parasexual cyklus. På Wikipedia. Gendannet fra: en.wikipedia.org.
2. Y. Teklea, OR Anderson & AF Leckya (2014). Bevis for parasexuel aktivitet i Asexual Amoebae ”Cochliopodium spp. 4 (Amoebozoa): Ekstensiv cellulær og nuklear fusion. Protist.
3. Parasexuel reproduktionsproces i bakterier. Gendannes fra: wikiteka.com.
4. AJ Clutterbuck (1996). Parasexuel rekombination i svampe. Journal of Genetics.
5. Prokaryotisk konjugation. På Wikipedia. Gendannet fra: es.wikipedia.org.
6. Transduktion (genetik). På Wikipedia. Gendannet fra: es.wikipedia.org.
7. Transformation (genetik). På Wikipedia. Gendannet fra: es.wikipedia.org.