CO TO SĄ KOMÓRKI DIPLOIDALNE? - BIOLOGIA - 2026

W diploidalne komórki są te zawierające duplikat zestaw chromosomów. Nazywamy chromosomy, które tworzą pary chromosomów homologicznych. Dlatego komórki diploidalne mają podwójne genomy ze względu na obecność dwóch pełnych zestawów homologicznych chromosomów. W przypadku rozmnażania płciowego do każdego genomu przyczyniają się różne gamety.

Ponieważ gamety są pochodnymi komórek haploidalnych, z zawartością chromosomów równą „n”, po połączeniu tworzą komórki diploidalne „2n”. W organizmach wielokomórkowych początkowa diploidalna komórka pochodząca z tego procesu zapłodnienia nazywana jest zygotą.

Następnie zygota dzieli się na drodze mitozy, dając początek diploidalnym komórkom, które tworzą cały organizm. Jedna grupa komórek ciała będzie jednak poświęcona przyszłej produkcji haploidalnych gamet.

W organizmie z komórkami diploidalnymi gamety mogą być wytwarzane przez mejozę (mejozę gametyczną). W innych przypadkach mejoza powoduje powstanie tkanki, składnika lub wytworzenia, które w wyniku mitozy dadzą początek gametom.

Jest to typowy przypadek np. Roślin, w których występuje pokolenie sporofityczne („2n”), a następnie gametofityczne („n”). Gametofit, produkt podziałów mejotycznych, jest odpowiedzialny za wytwarzanie gamet, ale przez mitozę.

Dlatego oprócz fuzji gamet dominującym sposobem wytwarzania komórek diploidalnych jest mitoza innych komórek diploidalnych.

Komórki te są uprzywilejowanym miejscem interakcji, selekcji i różnicowania genów. Oznacza to, że w każdej diploidalnej komórce dwa allele każdego genu oddziałują ze sobą, a każdy z nich jest składany przez inny genom.

Zalety diploidii

Istoty żywe ewoluowały, by najskuteczniej przeważać w warunkach, w których mogą stanowić zdecydowaną odpowiedź. To znaczy, aby przeżyć i przyczynić się do istnienia i trwałości danej linii genetycznej.

Ci, którzy potrafią odpowiedzieć, zamiast zginąć w nowych i trudnych warunkach, podejmują dodatkowe kroki w tym samym lub nawet nowym kierunku. Istnieją jednak zmiany, które doprowadziły do ​​głównych kamieni milowych w trajektorii dywersyfikacji istot żywych.

Wśród nich są niewątpliwie pojawienie się rozmnażania płciowego, oprócz pojawienia się diploidii. Z kilku punktów widzenia daje to korzyści organizmowi diploidalnemu.

Porozmawiamy tutaj trochę o niektórych konsekwencjach wynikających z istnienia dwóch różnych, ale powiązanych genomów w tej samej komórce. W komórce haploidalnej genom jest wyrażany jako monolog; w diploidalnej rozmowie.

Wyrażenie bez hałasu w tle

Obecność dwóch alleli na gen w dyploidach umożliwia ekspresję genów bez szumu tła na poziomie globalnym.

Chociaż zawsze będzie istniała możliwość niepełnosprawności ze względu na jakąś funkcję, podwójny genom ogólnie zmniejsza prawdopodobieństwo niepełnosprawności tak wielu, jak może to określić pojedynczy genom.

Backup genetyczny

Jeden allel jest informacyjnym potwierdzeniem drugiego, ale nie w taki sam sposób, w jaki komplementarny prążek DNA ma swoją siostrę.

W tym drugim przypadku wsparciem jest osiągnięcie trwałości i wierności tej samej sekwencji. W pierwszym jest tak, że współistnienie zmienności i różnic między dwoma różnymi genomami pozwala na trwałość funkcjonalności.

Ciągła ekspresja

W organizmie diploidalnym zwiększa się możliwość zachowania aktywnych funkcji, które definiują i umożliwiają informację o genomie. W organizmie haploidalnym zmutowany gen narzuca cechę związaną z jego stanem.

W organizmie diploidalnym obecność funkcjonalnego allelu pozwoli na ekspresję funkcji nawet w obecności niefunkcjonalnego allelu.

Na przykład w przypadkach zmutowanych alleli z utratą funkcji; lub gdy funkcjonalne allele są inaktywowane przez insercję wirusa lub metylację. Allel, który nie podlega mutacji, inaktywacji lub wyciszeniu, będzie odpowiedzialny za manifestację charakteru.

Zachowanie zmienności

Heterozygotyczność jest oczywiście możliwa tylko w organizmach diploidalnych. Heterozygoty dostarczają alternatywnych informacji dla przyszłych pokoleń w przypadku drastycznych zmian warunków życia.

Dwie wyraźne haploidy dla miejsca, które koduje ważną funkcję w określonych warunkach, z pewnością zostaną poddane selekcji. Jeśli wybierzesz jeden z nich (czyli allel jednego z nich), utracisz drugi (czyli allel drugiego).

W heterozygotycznej diploidzie oba allele mogą współistnieć przez długi czas, nawet w warunkach nie sprzyjających selekcji jednego z nich

Zaleta heterozygot

Zaleta heterozygot jest również znana jako wigor hybrydowy lub heteroza. Zgodnie z tą koncepcją suma małych efektów dla każdego genu daje początek osobnikom o lepszej sprawności biologicznej, ponieważ są heterozygotami pod względem większej liczby genów.

W sensie ściśle biologicznym heteroza jest przeciwieństwem homozygotyczności - bardziej interpretowanej jako czystość genetyczna. Są to dwa przeciwstawne warunki, a dowody wskazują na heterozję jako źródło nie tylko zmiany, ale także lepszej zdolności przystosowania się do zmiany.

Wartość rekombinacji

Oprócz generowania zmienności genetycznej, dlatego uważana jest za drugą siłę napędową zmian ewolucyjnych, rekombinacja reguluje homeostazę DNA.

Oznacza to, że zachowanie zawartości informacyjnej genomu i fizycznej integralności DNA zależy od rekombinacji mejotycznej.

Z drugiej strony naprawa za pośrednictwem rekombinacji umożliwia ochronę integralności organizacji i zawartości genomu na poziomie lokalnym.

Aby to zrobić, należy skorzystać z nieuszkodzonej kopii DNA, aby spróbować naprawić ten, który doznał zmiany lub uszkodzenia. Jest to możliwe tylko w organizmach diploidalnych lub przynajmniej w częściowych dyploidach.

Bibliografia

1. Alberts, B., Johnson, AD, Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Molecular Biology of the Cell ( ^6th Edition). WW Norton & Company, Nowy Jork, NY, USA.
2. Brooker, RJ (2017). Genetyka: analiza i zasady. McGraw-Hill Higher Education, Nowy Jork, NY, USA.
3. Goodenough, UW (1984) Genetyka. WB Saunders Co. Ltd, Filadelfia, PA, USA.
4. Griffiths, AJF, Wessler, R., Carroll, SB, Doebley, J. (2015). Wprowadzenie do Analiza genetyczna (11 ^th ed.). Nowy Jork: WH Freeman, Nowy Jork, NY, USA.
5. Hedrick, PW (2015) Zaleta heterozygot: efekt sztucznej selekcji u zwierząt gospodarskich i domowych. Journal of Heredity, 106: 141–54. doi: 10.1093 / jhered / esu070
6. Perrot, V., Richerd, S., Valéro, M. (1991) Transition from haploidy to diploidy. Naturę, 351: 315-317.