EUPLOIDIA: POCHODZENIE, RODZAJE I KONSEKWENCJE - BIOLOGIA - 2025

Termin euploidia odnosi się do stanu niektórych komórek z podstawową liczbą chromosomów haploidalnych charakterystyczną dla danego gatunku lub dokładną wielokrotnością liczby haploidalnej.

Euploidię można również opisać jako normalną diploidalną liczbę chromosomów w komórce lub istnienie dodatkowych kompletnych zestawów chromosomów, nazywając jednym zestawem z każdej pary homologicznych chromosomów.

Źródło: pixabay.com

Zmiany liczby chromosomów lub zestawów chromosomów są ściśle związane z ewolucją wielu gatunków roślin i różnymi chorobami gatunku ludzkiego.

Pochodzenie euploidii

Cykle życiowe, które obejmują zmiany między haploidalną strukturą chromosomalną a diploidalną strukturą i na odwrót, są tymi, które powodują euploidię.

Organizmy haploidalne mają jeden zestaw chromosomów przez większość swojego cyklu życiowego. Z drugiej strony organizmy diploidalne zawierają parę kompletnych zestawów chromosomów (chromosomów homologicznych) przez większość swojego cyklu życiowego. W tym drugim przypadku każdy zestaw chromosomów jest zwykle uzyskiwany od każdego z rodziców.

Gdy organizm ma więcej niż diploidalną liczbę zestawów chromosomów, uważa się go za poliploidalny. Te przypadki są szczególnie powszechne u gatunków roślin.

Rodzaje euploidii

Istnieje kilka typów euploidii, które są klasyfikowane według liczby zestawów chromosomów obecnych w komórkach organizmu. Istnieją monoploidy z jednym zestawem chromosomów (n), dwuploidy z dwoma zestawami chromosomów (2n) i poliploidy z więcej niż dwoma zestawami chromosomów.

Monoploidia jest podstawową strukturą chromosomową organizmów. Ogólnie rzecz biorąc, u zwierząt i roślin liczby haploidalne i monoploidalne pokrywają się, przy czym haploidia jest wyłącznym wyposażeniem chromosomalnym gamet.

W obrębie poliploidów są triploidy z trzema zestawami chromosomów (3n), tetraploidy (4n), pentaploidy (5n), heksaploidy (6n), heptaploidy (7n) i oktaploidy (8n).

Haploidia i diploidalność

Haploidy i diploidie występują w różnych gatunkach królestwa roślin i zwierząt, aw większości organizmów obie fazy zachodzą w ich cyklach życiowych. Rośliny okrytozalążkowe (rośliny kwitnące) i gatunek ludzki to przykłady organizmów, które mają obie fazy.

Ludzie są diploidalni, ponieważ mamy zestaw chromosomów matczynych i ojcowskich. Jednak w trakcie naszego cyklu życiowego następuje produkcja komórek haploidalnych (plemników i komórek jajowych), które są odpowiedzialne za dostarczenie jednego z zestawów chromosomów do następnego pokolenia.

Komórki haploidalne produkowane w roślinach kwiatowych to pyłki i woreczki zarodkowe. Te komórki są odpowiedzialne za zapoczątkowanie nowego pokolenia diploidalnych osobników.

Poliploidia

To właśnie w królestwie roślin częściej spotyka się organizmy poliploidalne. Niektóre gatunki uprawne o dużym znaczeniu gospodarczym i społecznym dla ludzi wywodzą się z poliploidii. Niektóre z tych gatunków to: bawełna, tytoń, owies, ziemniaki, kwiaty ozdobne, pszenica itp.

U zwierząt znajdujemy komórki poliploidalne w niektórych tkankach, takich jak wątroba. Niektóre zwierzęta hermafrodytyczne, takie jak torfowiska (pijawki i dżdżownice), wykazują poliploidyzm. Odkryliśmy również jądra poliploidalne u zwierząt z rozmnażaniem partenogenetycznym, takich jak niektóre mszyce i wrotki.

Poliploidia występuje bardzo rzadko u wyższych gatunków zwierząt. Wynika to z dużej wrażliwości zwierząt na zmiany w liczbie chromosomów. Ta niska tolerancja prawdopodobnie odpowiada faktowi, że determinacja płciowa u zwierząt zachowuje doskonałą równowagę między liczbą autosomów i chromosomów płciowych.

Uważa się, że poliploidia jest mechanizmem zdolnym do zwiększania zmienności genetycznej i fenotypowej wielu gatunków. Jest to korzystne dla gatunków, które nie mogą zmieniać swojego środowiska i muszą szybko dostosowywać się do zmian w nim.

Euploidia jako anomalia chromosomalna

Wśród zmian chromosomowych znajdujemy zmiany numeryczne i zmiany lub aberracje w ich strukturach. Delecje lub dodania zestawów chromosomów są odpowiedzialne za pojawianie się różnych zmian w liczbie chromosomów.

Kiedy zmiana liczby chromosomów daje dokładne wielokrotności liczby haploidalnej, pojawia się euploidia. Wręcz przeciwnie, gdy delecja lub dodanie chromosomów dotyczy tylko jednego zestawu chromosomów (członka lub kilku członków par homologicznych), jest to aneuploidia.

Zmiany w liczbie chromosomów w komórkach mogą być spowodowane brakiem dyssjunkcji chromosomów, anafazowym opóźnieniem ruchu chromosomów w kierunku biegunów komórkowych lub zmianami liczby chromosomów w gametach, które obejmują powtarzanie różnych zestawów chromosomalny.

Czynniki powodujące nierozłączność nie są dobrze poznane. Niektóre wirusy z rodziny paramyksowirusów (wirus świnki) i herpeswirusów (wirus opryszczki pospolitej) mogą być zaangażowane w niesprawność.

Wirusy te zostały połączone z achromatycznym wrzecionem komórek, zwiększając nierozłączność poprzez zerwanie połączenia centromerów we włóknach wrzeciona.

Konsekwencje euploidii

Euploidia niesie ze sobą ważne konsekwencje biologiczne. Usunięcie lub dodanie całych zestawów chromosomów było transcendentalnymi narzędziami ewolucyjnymi u gatunków dzikich roślin i będących przedmiotem zainteresowania rolnictwa.

Poliploidia jest ważnym rodzajem euploidii związanej ze specjalizacją wielu roślin poprzez zmienność genetyczną, co sprawia, że ​​częściej je w nich można znaleźć.

Rośliny są organizmami siedzącymi, które w przeciwieństwie do zwierząt muszą tolerować zmiany środowiskowe, zdolne do przemieszczania się z wrogiego środowiska do takiego, które tolerują bardziej efektywnie.

U zwierząt euploidia jest przyczyną różnych chorób i dolegliwości. W większości przypadków różne typy euploidii, które występują we wczesnym stadium embrionalnym, powodują utratę zdolności do życia tego zarodka, a zatem wczesne aborcje.

Na przykład niektóre przypadki euploidii w kosmkach łożyskowych były związane z takimi stanami, jak wrodzony wodogłowie komunikujące się (lub malformacja Chiari typu II).

Euploidie występujące w tych komórkach powodują kosmki z małą ilością fibryny na swojej powierzchni, równomiernym pokryciem mikrokosmków na trofoblastach i często o cylindrycznej średnicy. Te cechy są związane z rozwojem tego typu wodogłowia.

Bibliografia

1. Castejón, OC, & Quiroz, D. (2005). Skaningowa mikroskopia elektronowa kosmków łożyska w malformacji Chiari typu II. Salus, 9 (2).
2. Creighton, TE (1999). Encyklopedia biologii molekularnej. John Wiley and Sons, Inc.
3. Jenkins, JB (2009). Genetyka Ed. Odwróciłem się.
4. Jiménez, LF i Merchant, H. (2003). Biologia komórkowa i molekularna. Edukacja Pearson.
5. Suzuki, DT; Griffiths, AJF; Miller, J. H & Lewontin, RC (1992). Wprowadzenie do analizy genetycznej. McGraw-Hill Interamericana. 4 ^th Edition.