Hvad er haploide celler?

4790
Robert Johnston
Hvad er haploide celler?

EN haploide celle Det er en celle, der har et genom, der består af et enkelt grundlæggende sæt kromosomer. Haploide celler har derfor et genomisk indhold, som vi kalder basisladningen 'n'. Dette grundlæggende sæt kromosomer er typisk for hver art.

Den haploide tilstand er ikke relateret til antallet af kromosomer, men til antallet af det sæt kromosomer, der repræsenterer genomets art. Det vil sige din belastning eller dit grundlæggende nummer.

Med andre ord, hvis antallet af kromosomer, der udgør genomets art, er tolv, er dette dets grundlæggende antal. Hvis cellerne i den hypotetiske organisme har tolv kromosomer (dvs. med et basenummer på en), er den celle haploide..

Hvis den har to komplette sæt (dvs. 2 X 12), er den diploid. Hvis du har tre, er det en triploide celle, der skal indeholde ca. 36 kromosomer i alt afledt af 3 komplette sæt af disse.

I de fleste, hvis ikke alle, prokaryote celler, er genomet repræsenteret af et enkelt DNA-molekyle. Selvom replikering med forsinket opdeling kan føre til delvis diploidy, er prokaryoter encellede og haploide..

Generelt er de også unimolekylære genomer. Det vil sige med et genom repræsenteret af et enkelt DNA-molekyle. Nogle eukaryote organismer er også genomer med et enkelt molekyle, selvom de også kan være diploide.

De fleste har dog et genom opdelt i forskellige DNA-molekyler (kromosomer). Det komplette sæt af dine kromosomer indeholder hele dit særlige genom.

Artikelindeks

  • 1 Haploidy i eukaryoter
  • 2 Tilfældet med mange planter
  • 3 Tilfældet med mange dyr
  • 4 Er det fordelagtigt at være haplooid?
  • 5 Referencer

Haploidy i eukaryoter

I eukaryote organismer kan vi finde mere forskelligartede og komplekse situationer med hensyn til deres ploidi. Afhængig af organismenes livscyklus støder vi f.eks. På tilfælde, hvor multicellulære eukaryoter kan være diploide på et tidspunkt i deres liv og haploide på et andet..

Inden for den samme art kan det også være, at nogle individer er diploide, mens andre er haploide. Endelig er det mest almindelige tilfælde, at den samme organisme producerer både diploide celler og haploide celler..

Haploide celler opstår ved mitose eller ved meiose, men kan kun gennemgå mitose. En haploid 'n' celle kan dele sig for at give anledning til to haploide 'n' celler (mitose).

På den anden side kan diploide '2n' celler også give anledning til fire haploide 'n' celler (meiose). Men det vil aldrig være muligt for en haploide celle at dele sig med meiose, da en biologisk definition betyder en meiose deling med reduktion af det grundlæggende antal kromosomer.

Det er klart, at en celle med et basenummer på en (dvs. haploide) ikke kan gennemgå reduktive opdelinger, da der ikke er noget som celler med delvise genomfraktioner..

Sagen om mange planter

De fleste planter har en livscyklus, der er kendetegnet ved, hvad der kaldes generationskifte. Disse generationer, der skifter i en plantes liv, er sporophytgenerering ('2n') og gametophyte generation ('n').

Når fusionen af ​​'n' gameter forekommer for at give anledning til en diploid '2n' zygote, produceres den første sporofytcelle. Dette vil blive divideret successivt med mitose, indtil planten når reproduktionsstadiet.

Her vil den meiotiske deling af en bestemt gruppe af '2n' celler give anledning til et sæt haploide 'n' celler, der vil danne den såkaldte gametophyte, mand eller kvinde..

De haploide celler fra gametophytes er ikke gameter. Tværtimod, senere vil de dele sig for at give anledning til de respektive mandlige eller kvindelige kønsceller, men ved mitose.

Sagen med mange dyr

Hos dyr er reglen, at meiose er gametisk. Det vil sige, at kønsceller produceres af meiose. Organismen, generelt diploid, vil generere et sæt specialiserede celler, der i stedet for at dividere med mitose vil gøre det ved meiose og på en terminal måde.

Det vil sige, at de resulterende gameter udgør den ultimative destination for denne cellelinje. Der er selvfølgelig undtagelser.

I mange insekter er for eksempel mænd af arten haploide, fordi de er et produkt af udvikling ved mitotisk vækst af ufrugtede æg. Når de bliver voksne, vil de også producere kønsceller, men ved mitose.

Er det fordelagtigt at være haplooid?

Haploide celler, der fungerer som kønsceller, er det materielle fundament for dannelsen af ​​variation ved segregering og rekombination..

Men hvis det ikke var fordi sammensmeltningen af ​​to haploide celler muliggør eksistensen af ​​dem, der ikke gør det (diploider), ville vi tro, at kønsceller kun er et instrument og ikke et mål i sig selv..

Der er dog mange organismer, der er haploide og ikke er uvidende om evolutionær eller økologisk succes..

Bakterier og arkæer

Bakterier og arkæer har for eksempel været her i lang tid, længe før diploide organismer, herunder multicellulære..

De stoler bestemt meget mere på mutation end andre processer for at generere variation. Men denne variation er grundlæggende metabolisk.

Mutationer

I en haplooid celle vil resultatet af virkningen af ​​enhver mutation blive observeret i en enkelt generation. Derfor kan enhver mutation for eller imod vælges meget hurtigt..

Dette bidrager i høj grad til den effektive tilpasningsevne af disse organismer. Det, der ikke er gavnligt for organismen, kan vise sig at være sådan for forskeren, da det er meget lettere at udføre genetik med haploide organismer..

Faktisk kan fænotypen i haploider være direkte relateret til genotypen, det er lettere at generere rene linjer, og det er lettere at identificere effekten af ​​spontane og inducerede mutationer..

Eukaryoter og diploider

På den anden side er haploidi i organismer, der er eukaryote og diploide, et perfekt våben til at teste for lidelser, der ikke hjælper. Ved at generere en gametofyt, der er haploid, vil disse celler kun udtrykke det ækvivalente med et enkelt genomisk indhold.

Det vil sige, cellerne vil være hemizygote for alle gener. Hvis celledød stammer fra denne tilstand, bidrager denne slægt ikke kønsceller på grund af mitose og fungerer således som et filter for uønskede mutationer..

Lignende ræsonnement kan anvendes på mænd om, at de er haploide i nogle dyrearter. De er også hemizygote for alle de gener, de bærer.

Hvis de ikke overlever og ikke når reproduktiv alder, vil de ikke have mulighed for at videregive disse genetiske oplysninger til fremtidige generationer. Med andre ord bliver det lettere at eliminere mindre funktionelle genomer..

Referencer

  1. Alberts, B., Johnson, A. D., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Molecular Biology of the Cell (6th Udgave). W. W. Norton & Company, New York, NY, USA.
  2. Bessho, K., Iwasa, Y., Day, T. (2015) Den evolutionære fordel ved haploide versus diploide mikrober i næringsfattige miljøer. Journal of Theoretical Biology, 383: 116-329.
  3. Brooker, R. J. (2017). Genetik: analyse og principper. McGraw-Hill Higher Education, New York, NY, USA.
  4. Goodenough, U. W. (1984) Genetik. W. B. Saunders Co. Ltd, Philadelphia, PA, USA.
  5. Griffiths, A. J. F., Wessler, R., Carroll, S. B., Doebley, J. (2015). En introduktion til genetisk analyse (11th red.). New York: W. H. Freeman, New York, NY, USA.
  6. Li, Y., Shuai, L. (2017) Et alsidigt genetisk værktøj: haploide celler. Stamcelleforskning og -terapi, 8: 197. doi: 10.1186 / s13287-017-0657-4.

Endnu ingen kommentarer