Hvad er haploide celler?

en haploidcelle er den celle, der har et genom bestående af et enkelt grundlæggende sæt kromosomer. Haploidcellerne har derfor et genomisk indhold, som vi kalder 'n' basisladningen. 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 af kromosomer, der repræsenterer genomet af arten. Det vil sige, dets belastning eller basisnummer.

Med andre ord, hvis antallet af kromosomer, der udgør en genes genom, er tolv, er dette det grundlæggende tal. Hvis cellerne i den hypotetiske organisme har tolv kromosomer (det vil sige med et grundlæggende antal af en), er cellen haploid.

Hvis den har to komplette sæt (det vil sige 2 X 12), er det diploid. Hvis du har tre, er det en triploid celle, der skal indeholde ca. 36 totale kromosomer afledt af 3 komplette sæt af disse.

I de fleste, om ikke alle, prokaryote celler, er genomet repræsenteret af et enkelt DNA-molekyle. Selvom replikation med forsinket division kan føre til delvis diploidi, er prokaryoter enscellulære og haploide.

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

De fleste har imidlertid et genom opdelt i forskellige DNA-molekyler (kromosomer). Det komplette sæt af dets kromosomer indeholder totaliteten af ​​dets særlige genom.

indeks

• 1 Haploidi i eukaryoter
• 2 Sagen af ​​mange planter
• 3 Sagen for mange dyr
• 4 Er det fordelagtigt at være haploid?
• 5 referencer

Haploidi i eukaryoter

I eukaryote organismer kan vi finde mere forskellige og komplekse situationer med hensyn til deres ploidi. Afhængigt af organismens livscyklus løber vi ind i tilfælde, hvor fx multicellulære eukaryoter kan være ad gangen i deres diploide liv og ved en anden haploid.

Inden for 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.

Haploidceller opstår ved mitose eller ved meiose, men de kan kun opleve mitose. Det vil sige, at en 'n' haploidcelle kan opdeles for at give anledning til to 'n' haploide celler (mitose).

På den anden side kan også '2n' diploide celler give anledning til fire 'n' haploide celler (majose). Men det vil aldrig være muligt for en haploidcelle at splitte af meioser, da en meiosi ved biologisk definition indebærer division med reduktion af det basale antal kromosomer.

En celle med et basalt antal af en (dvs. haploid) kan naturligvis ikke opleve reduktive divisioner, da der ikke er noget som celler med partielle genomfraktioner.

Sagen af ​​mange planter

De fleste planter har en livscyklus præget af, hvad der hedder vekslende generationer. Disse generationer, der veksler i en plantes liv, er generationen af ​​sporofyten ('2n') og generationen af ​​gametofyt ('n').

Når fusionen af ​​gametes 'n' forekommer for at give anledning til en '2n' diploid zygote, produceres den første sporophytecelle. Dette vil blive opdelt successivt af mitosis, indtil planten når reproduktionsfasen.

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

De haploide celler i gametofytterne er ikke gameter. Tværtimod vil de senere blive opdelt for at give oprindelse til de respektive mandlige eller kvindelige gameter, men ved mitose.

Sagen for mange dyr

Hos dyr reglen er, at meiosis er gamética. Det vil sige, at gameterne produceres af meiose. Organismen, som generelt er diploid, vil danne et sæt specialiserede celler, som i stedet for at dele sig selv ved mitose vil gøre det af meioser og terminalt.

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

I mange insekter er for eksempel mændene af arten haploide, fordi de er et produkt af udviklingen ved mitotisk vækst af ufrugtede æg. Når de når voksenalderen, vil de også producere gameter, men ved mitose.

Er det fordelagtigt at være haploid?

Haploidceller, der fungerer som gameter, er det materielle grundlag for genereringen af ​​variabilitet ved segregering og rekombination.

Men hvis det ikke var fordi fusion af to haploide celler muliggør eksistensen af ​​dem, der ikke gør det (diploiderne), ville vi tro at gameterne kun er et instrument og ikke en ende i sig selv..

Der er dog mange organismer, der er haploide og ikke ignorerer den evolutionære eller økologiske succes.

Bakterier og arkæer

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

De afhænger helt sikkert meget mere på mutation end på andre processer for at generere variabilitet. Men denne variabilitet er grundlæggende metabolisk.

mutationer

I en haploid celle vil resultatet af virkningen af ​​en hvilken som helst mutation blive observeret i en enkelt generation. Derfor kan du vælge enhver mutation for eller imod meget hurtigt.

Dette bidrager enormt til den effektive tilpasning af disse organismer. Således, hvad der ikke er gavnligt for organismen, kan det vise sig at være gavnligt for forskeren, da det er meget lettere at gøre genetik med de 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 udgør haploidi i organismer, der er eukaryote og diploide, et perfekt våben til analyse af uhensigtsmæssige mutationer. Når en gametophyt der er haploid genereres, vil disse celler kun udtrykke ækvivalenten af ​​et enkelt genomisk indhold.

Det vil sige, at cellerne vil være hæmicototer for alle gener. Hvis celledød resulterer fra denne tilstand, vil denne linie ikke bidrage til gameter ved mitose og udøver således en filterrolle for uønskede mutationer..

Lignende resonemang kan anvendes på mænd, der er haploide hos nogle dyrearter. De er også hemizygotiske for alle de gener, de bærer.

Hvis de ikke overlever og ikke når reproduktiv alder, vil de ikke have mulighed for at viderebringe den genetiske information til kommende 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^th Edition). W. W. Norton & Company, New York, NY, USA.
2. Bessho, K., Iwasa, Y., Day, T. (2015) Den evolutionære fordel ved haploid 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) Genetics. 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 (11^th red.). New York: W.H. Freeman, New York, NY, USA.
6. Li, Y., Shuai, L. (2017) Et alsidigt genetisk værktøj: haploide celler. Stamcelleforskning & terapi, 8: 197. doi: 10.1186 / s13287-017-0657-4.