Det polyploidi Det er en type genetisk mutation, der består i tilsætningen af et komplet sæt (komplette sæt) af kromosomer til cellekernen, der udgør homologe par. Denne type kromosomal mutation er den mest almindelige af euploidierne og er kendetegnet ved, at organismen bærer tre eller flere komplette sæt kromosomer..
En organisme (normalt diploid = 2n) betragtes som polyploid, når den erhverver et eller flere komplette sæt kromosomer. I modsætning til punktmutationer, kromosomale inversioner og duplikationer er denne proces i stor skala, det vil sige den forekommer på komplette sæt kromosomer.
I stedet for at være haploid (n) eller diploid (2n) kan en polyploid organisme være tetraploid (4n), octoploid (8n) eller større. Denne mutationsproces er ret almindelig hos planter og er sjælden hos dyr. Denne mekanisme kan øge genetisk variation i siddende organismer, der ikke er i stand til at bevæge sig fra et miljø til et andet..
Polyploidi er meget vigtig i evolutionære termer i visse biologiske grupper, hvor den udgør en hyppig mekanisme til dannelse af nye arter, da kromosombelastning er en arvelig tilstand..
Artikelindeks
Forstyrrelser i kromosantallet kan forekomme både i naturen og i laboratorie-etablerede populationer. De kan også induceres med mutagene midler, såsom colchicin. På trods af meiose's utrolige præcision forekommer kromosomafvigelser og er mere almindelige end man måske tror.
Polyploidi opstår som et resultat af nogle ændringer, der kan forekomme under meiose, enten i den første meiotiske opdeling eller under profase, hvor de homologe kromosomer er organiseret parvis for at danne tetrader, og en ikke-adskillelse af sidstnævnte forekommer under anafase I.
Polyploidi er vigtig, da det er et udgangspunkt for at stamme fra nye arter. Dette fænomen er en vigtig kilde til genetisk variation, da det giver anledning til hundreder eller tusinder af duplikerede loci, der er fri til at opnå nye funktioner..
I planter er det særligt vigtigt og ret udbredt. Det anslås, at mere end 50% af de blomstrende planter stammer fra polyploidi.
I de fleste tilfælde adskiller polyploider sig fysiologisk fra den oprindelige art, og på grund af dette kan de kolonisere miljøer med nye egenskaber. Mange vigtige arter i landbruget (herunder hvede) er polyploider af hybrid oprindelse.
Polyploidier kan klassificeres efter antallet af sæt eller komplette kromosomsæt, der er til stede i cellekernen.
I denne forstand er en organisme, der indeholder "tre" sæt kromosomer, "triploide", "tetraploide", hvis den indeholder 4 sæt kromosomer, pentaploid (5 sæt), hexaploidae (6 sæt), heptaploid (syv sæt), octoploid ( otte spil), nonaploidae (ni spil), decaploid (10 spil) osv.
På den anden side kan polyploidier også klassificeres efter oprindelsen af de kromosomale begavelser. I denne ideerækkefølge kan en organisme være: autopolyploid eller allopolypoid.
Et autopolyploid indeholder flere sæt homologe kromosomer, der stammer fra det samme individ eller fra et individ, der tilhører den samme art. I dette tilfælde dannes polyploider ved foreningen af ikke-reducerede gameter af genetisk kompatible organismer, der er katalogiseret som den samme art..
En allopolyploid er en organisme, der indeholder ikke-homologe sæt kromosomer på grund af hybridisering mellem forskellige arter. I dette tilfælde forekommer polyploidi efter hybridisering mellem to beslægtede arter..
Polyploidi er sjælden eller sjælden hos dyr. Den mest udbredte hypotese, der forklarer den lave frekvens af polyploide arter i højere dyr, er at deres komplekse mekanismer til kønsbestemmelse afhænger af en meget delikat balance i antallet af kønskromosomer og autosomer..
Denne idé er opretholdt på trods af akkumulerende beviser for dyr, der findes som polyploider. Det observeres generelt i lavere dyregrupper som orme og et stort udvalg af fladorm, hvor individer normalt har både mandlige og kvindelige kønsorganer, hvilket letter selvbefrugtning..
Arter med sidstnævnte tilstand kaldes selvkompatible hermafroditter. På den anden side kan det også forekomme i andre grupper, hvis kvinder kan give afkom uden befrugtning gennem en proces kaldet parthenogenese (som ikke indebærer en normal meiotisk seksuel cyklus)
Under parthenogenese produceres afkom grundlæggende ved mitotisk opdeling af forældreceller. Dette inkluderer mange arter af hvirvelløse dyr såsom biller, isopoder, møl, rejer, forskellige grupper af arachnids og nogle arter af fisk, padder og krybdyr..
I modsætning til planter er speciering gennem polyploidi en usædvanlig begivenhed hos dyr.
Gnaveren Tympanoctomys barriere det er en tetraploid art, der har 102 kromosomer pr. somatisk celle. Det har også en "gigantisk" effekt på din sæd. Denne allopolyploide art stammede sandsynligvis fra forekomsten af adskillige hybridiseringshændelser hos andre gnaverarter såsom Octomys mimax Y Pipanacoctomys aureus.
Polyploidi er ualmindelig hos hvirveldyr og betragtes som irrelevant i diversificeringen af grupper såsom pattedyr (i modsætning til planter) på grund af forstyrrelser, der opstår i kønsbestemmelsessystemet og i dosisudligningsmekanismen..
Det anslås, at fem ud af hver 1000 mennesker er født med alvorlige genetiske defekter, der kan tilskrives kromosomale abnormiteter. Endnu flere embryoner med kromosomfejl aborter, og mange flere når det aldrig til fødslen..
Kromosomale polyploidier betragtes som dødelige hos mennesker. I somatiske celler, såsom hepatocytter, er ca. 50% af disse imidlertid normalt polyploide (tetraploide eller octaploide)..
De hyppigst påviste polyploidier i vores art er komplette triploider og tetraploider samt diploide / triploide (2n / 3n) og diploide / tetraploide (2n / 4n) mixoploider..
I sidstnævnte eksisterer en population af normale diploide celler (2n) sammen med en anden, der har 3 eller flere haploide multipler af kromosomer, for eksempel: triploide (3n) eller tetraploide (4n).
Triploidier og tetraplodia hos mennesker er ikke levedygtige på lang sigt. Død ved fødslen eller endda et par dage efter fødslen er rapporteret i de fleste tilfælde varierende fra mindre end en måned til maksimalt 26 måneder..
Eksistensen af mere end et genom i den samme kerne har spillet en vigtig rolle i oprindelsen og udviklingen af planter og er måske den vigtigste cytogenetiske ændring i plantespeciering og evolution. Planter var porten til viden om celler med mere end to sæt kromosomer pr. Celle.
Fra begyndelsen af kromosomantal blev en lang række vilde og dyrkede planter (inklusive nogle af de vigtigste) observeret at være polyploide. Næsten halvdelen af de kendte arter af angiospermer (blomstrende planter) er polyploid, ligesom de fleste bregner (95%) og en bred vifte af moser.
Tilstedeværelsen af polyploidi i gymnospermplanter er sjælden og meget variabel i grupper af angiospermer. Generelt er det blevet påpeget, at polyploide planter er meget tilpasningsdygtige og i stand til at besætte levesteder, som deres diploide forfædre ikke kunne. Derudover akkumuleres polyploidplanter med flere genomiske kopier større "variation".
Inden for planter spillede måske allopolyploiderne (mere almindelig i naturen) en grundlæggende rolle i speciering og adaptiv stråling fra mange grupper..
I planter kan polyploidi stamme fra flere forskellige fænomener, måske de mest hyppige fejl under meiose-processen, der giver anledning til diploide kønsceller..
Mere end 40% af de dyrkede planter er polyploid, inklusive lucerne, bomuld, kartofler, kaffe, jordbær, hvede blandt andre uden et forhold mellem domesticering og polyploidi af planterne..
Da colchicin blev implementeret som et middel til at inducere polyploidi, er det blevet brugt i afgrødeplanter af grundlæggende tre grunde:
-At generere polyploidi i visse vigtige arter som et forsøg på at opnå bedre planter, da der i polyploider normalt er en fænotype, hvor der er en bemærkelsesværdig vækst af “gigabyte” på grund af det faktum, at der er et større antal celler. Dette har muliggjort bemærkelsesværdige fremskridt inden for havebrug og inden for plantegenetisk forbedring..
-Til polyploidisering af hybrider og for at genvinde frugtbarheden på en sådan måde, at nogle arter redesignes eller syntetiseres.
-Og endelig, som en måde at overføre gener mellem arter med forskellige grader af ploidi eller inden for den samme art..
Inden for planter er brødhvede en naturlig polyploid af stor betydning og særlig interessant, Triticum aestibum (hexaploid). Sammen med rug blev der med vilje bygget en polyploid kaldet “Triticale”, en allopolypoid med den høje produktivitet af hvede og robustheden af rug, som har et stort potentiale.
Hvede i dyrkede planter har været bemærkelsesværdigt vigtigt. Der er 14 arter af hvede, der har udviklet sig ved allopolypoidi, og de danner tre grupper, en af 14, en anden af 28 og en sidste af 42 kromosomer. Den første gruppe inkluderer de ældste arter af slægten T. monococcum Y T. boeoticum.
Den anden gruppe består af 7 arter og stammer tilsyneladende fra hybridiseringen af T. boeoticum med en art af vilde urter af en anden slægt kaldet Aegilops. Krydsningen producerer en kraftig steril hybrid, der gennem kromosomdobling kan resultere i en frugtbar allotetraploid.
Den tredje gruppe på 42 kromosomer er, hvor brød hvede er placeret, som sandsynligvis stammer fra hybridisering af en tertraploid art med en anden art af Aegilops efterfulgt af en duplikering af det kromosomale komplement.
Endnu ingen kommentarer