MONOPLOIDIA: MITEN SE TAPAHTUU, ORGANISMIT, ESIINTYMISTIHEYS JA HYÖDYLLISYYS - BIOLOGIA - 2025

Monoploidía viittaa kromosomien lukumäärä, joka on perus-kromosomi (x) organismi; Tämä tarkoittaa, että homologisia pareja ei löydy kromosomaalijoukosta. Monoloidisuus on ominaista haploidille (n) organismeille, joissa kutakin tyyppiä on vain yksi kromosomi.

Monoploidisessa organismissa on yksi joukko kromosomeja suurimman osan elinkaarestaan. Luonnossa kokonaiset organismit, joilla on tämäntyyppinen euploidia, ovat harvinaisia. Sitä vastoin polyploidia on laajemmin levinnyt euploidian tyyppi korkeammissa organismeissa, kuten kasveissa.

Lähde: pixabay.com

Polyploidialla on monien homologisten kromosomien sarjaa genomissa. Sitten voi olla triploidisia organismeja (3n), tetrapolideja (4n) ja niin edelleen, solun ytimessä olevien täydellisten sarjojen lukumäärän mukaan.

Toisaalta, kromosomien alkuperän mukaan, polyploidi yksilö voi olla autopolyploid (autoploid), kun kromosomijärjestelmät ovat peräisin yhdestä lajista, tai allopolyploid (alloploid), kun ne tulevat useista evoluutioyhteydessä läheisistä lajeista.

Monoploidia ja haploidy

Monoploidiaa ei pidä sekoittaa haploidisten solujen olemassaoloon. Haploidiluku (n), jota käytetään monissa tapauksissa kuvaamaan kromosomaalista kuormitusta, viittaa tiukasti kromosomien lukumäärään sukusoluissa, jotka ovat naisen tai miehen lisääntymissoluja.

Useimmissa eläimissä ja monissa tunnetuissa kasveissa monoploidiluku on yhtä suuri kuin haploidiluku, joten "n" tai "x" (tai esimerkiksi 2n ja 2x) voidaan käyttää vaihtokelpoisesti. Kuitenkin sellaisissa lajeissa kuin vehnä, joka on heksaploidilaji, nämä kromosomitermit eivät vastaa toisiaan.

Vehnässä (Triticum aestivum) monoploidiluku (x) ei ole sama kuin haploidiluku (n). Vehnällä on 42 kromosomia ja se on myös heksaploidilaji (allopolyploidi), koska sen kromosomaaliset sarjat eivät ole peräisin yhdestä vanhempainlajista); Tällä lajilla on kuusi sarjaa seitsemästä melko samanlaista, mutta ei samaa kromosomia.

Siten 6X = 42, mikä osoittaa, että monoploidiluku on x = 7. Toisaalta vehnän sukusoluissa on 21 kromosomia, joten kromosomissa on 2n = 42 ja n = 21.

Kuinka se tapahtuu?

Monoploidisen organismin sukusoluissa meioosia ei tapahdu normaalisti, koska kromosomeilla ei ole vastineita, joiden kanssa parittua. Tästä syystä monoploidit ovat tyypillisesti steriilejä.

Mioosit, jotka johtuvat virheistä homologisten kromosomien erottelussa meioosin aikana, ovat tärkein syy monoploidien olemassaololle.

Yksisoluiset organismit?

Monoploidisia yksilöitä voi esiintyä luonnollisesti populaatioissa harvinaisina virheinä tai aberraatioina. Monoploidisina yksilöinä voidaan pitää alempien kasvien ja organismien urosten gametofyyttisiä vaiheita, jotka on määritetty seksuaalisesti haploidian avulla.

Jälkimmäistä esiintyy monissa hyönteisjärjestyksissä, mukaan lukien hymenoptera kasettien (muurahaiset, ampiaiset ja mehiläiset), homopterans, trips Coleoptera ja eräiden hämähäkkien ja kääntyvien ryhmien kanssa.

Suurimmassa osassa näistä organismeista urokset ovat normaalisti monoploideja, koska ne ovat peräisin hedelmättömästä munasta. Yleensä monoploideja organismeja estetään tuottamasta hedelmällisiä jälkeläisiä, mutta useimmissa näistä sukusolujen tuotanto tapahtuu normaalisti (mitoottisen jakautumisen avulla), koska ne ovat jo sopeutuneet.

Monoploidiaa ja diploidiaa (2n) esiintyy kaikkialla eläin- ja kasvienvaltioissa, ja he kokevat nämä olosuhteet normaalin elinkaarensa aikana. Esimerkiksi ihmislajeissa osa elinkaaresta on vastuussa diploidisten organismien muodostumisesta huolimatta monoploidisten solujen (haploidien) tuottamisesta tsygootin tuottamiseksi.

Sama tapahtuu useimmissa korkeissa kasveissa, joissa siitepölyllä ja naispuolisilla sukusoluilla on monoploidisia ytimiä.

Monoploidian tiheys

Haploidisia yksilöitä, kuten epänormaalia tilaa, esiintyy useammin kasvien valtakunnassa kuin eläinvaltakunnassa. Tässä viimeisessä ryhmässä on todella vähän viittauksia luonnolliseen tai aiheutuneeseen monoploidiaan.

Joissakin organismeissa, joita on tutkittu niin laajasti Drosophilalla, haploideja ei ole koskaan löydetty. Diploidisia henkilöitä on kuitenkin löydetty joistakin haploidisista kudoksista.

Muut eläinkunnassa kuvatut monoploidiatapaukset ovat salamantereita, jotka indusoituu naaraspuolisten sukusolujen jakautumisen kautta siemennesteen tulon ja kahden pronukleumin fuusion välillä.

Lisäksi on olemassa joitain vesiliskoja, jotka on saatu käsittelemällä matalilla lämpötiloilla, erilaisissa sammakonlajeissa, kuten Rana fusca, R. pipiens, R. japonica, R. nigromaculata ja R. rugosa, saatu naispuolisten keinosiemennysten avulla siemennesteellä, joka on käsitelty UV- tai kemiallisella käsittelyllä..

Monoploidisen eläimen mahdollisuus saavuttaa aikuisuusikä on hyvin pieni, minkä vuoksi tämä ilmiö voi olla kiinnostamaton eläinvaltiossa. Monoploidiasta voi kuitenkin olla hyötyä geenitoiminnan tutkimiseksi varhaisissa kehitysvaiheissa, koska geenit voivat ilmetä ollessaan hemizygoottisessa tilassa.

Monoploidisten organismien hyödyllisyys

Monoloideilla on tärkeä rooli nykyisissä lähestymistavoissa geneettiseen parantamiseen. Diploidia on este uusien mutaatioiden indusoinnille ja valinnalle kasveissa ja jo olemassa oleville geenien yhdistelmille.

Resessiivisten mutaatioiden ilmentämiseksi ne on tehtävä homotsygoottisiksi; suotuisat geenikombinaatiot heterotsygooteissa tuhoutuvat meioosin aikana. Monoloidit mahdollistavat näiden ongelmien kiertämisen.

Joissakin kasveissa monoploideja voidaan saada keinotekoisesti kasvin esijakoiden meioosituotteista. Ne voivat läpikäydä kylmäkäsittelyt ja määrittää alkiolle, mikä olisi siitepölyjyvä (pieni jakautuvien solujen massa). Tämä alkio voi kasvaa agarilla, jolloin syntyy monoploidi kasvi.

Yksi monoploidien sovellus on etsiä edullisia geenikombinaatioita ja sitten aineista, kuten kolkisiini, saadaan aikaan homotsygoottinen diploidi, joka kykenee tuottamaan elinkykyisiä siemeniä homotsygoottisten linjojen kautta.

Toinen monoploidien hyöty on, että niiden soluja voidaan käsitellä ikään kuin ne olisivat haploidisten organismien populaatiota mutageneesin ja selektion prosesseissa.

Viitteet

1. Jenkins, JB (2009). Genetiikka Ed. Kääntelin.
2. Jiménez, LF, ja kauppias, H. (2003). Solu- ja molekyylibiologia. Pearson-koulutus
3. Hickman, C. P, Roberts, LS, Keen, SL, Larson, A., I´Anson, H. & Eisenhour, DJ (2008). Integroituneet eläintieteen periaatteet. New York: McGraw-Hill. 14 ^th Edition.
4. Lacadena, JR (1996). Sytogenetiikka. Toimituksellinen Complutense.
5. Suzuki, DT; Griffiths, AJF; Miller, J. H & Lewontin, RC (1992). Johdatus geneettiseen analyysiin. McGraw-Hill Interamericana. 4. ^th Edition.