MITÄ OVAT HAPLOIDIT SOLUT? - BIOLOGIA - 2025

Haploidinen solu on solu, joka on genomi, joka koostuu yhdestä perusjoukko kromosomeja. Haploidisoluilla on siis genomipitoisuus, jota kutsumme perusvaraukseksi 'n'. Tämä kromosomien perusjoukko on tyypillinen jokaiselle lajille.

Haploidinen tila ei liity kromosomien lukumäärään, vaan lajin perimää edustavien kromosomijoukkojen lukumäärään. Eli sen peruskuorma tai lukumäärä.

Toisin sanoen, jos lajin genomin muodostavien kromosomien lukumäärä on kaksitoista, tämä on lajin perusluku. Jos kyseisen hypoteettisen organismin soluilla on kaksitoista kromosomia (ts. Perustunnuksella yksi), kyseinen solu on haploidi.

Jos siinä on kaksi kokonaista sarjaa (eli 2 X 12), se on diploidi. Jos sinulla on kolme, se on triploidi solu, jonka tulisi sisältää yhteensä noin 36 kromosomia, jotka on johdettu kolmesta näiden joukosta.

Useimmissa, ellei kaikissa prokaryoottisoluissa, genomia edustaa yksi DNA-molekyyli. Vaikka replikaatio viivästyneellä jakautumisella voi johtaa osittaiseen diploidiaan, prokaryootit ovat yksisoluisia ja haploideja.

Yleensä ne ovat myös yksimolekyylisiä genomeja. Eli genomilla, jota edustaa yksi DNA-molekyyli. Jotkut eukaryoottiset organismit ovat myös yksimolekyylisiä genomeja, vaikka ne voivat olla myös diploideja.

Suurimmalla osalla on kuitenkin genomi, joka on jaettu eri DNA-molekyyleihin (kromosomeihin). Kromosomiesi täydellinen sarja sisältää koko tietyn genomisi.

Haploidia eukaryooteissa

Eukaryoottisissa organismeissa löydämme monimuotoisempia ja monimutkaisempia tilanteita niiden monimuotoisuuden suhteen. Organismin elinkaaresta riippuen kohtaamme esimerkiksi tapauksia, joissa monisoluiset eukaryootit voivat olla diploideja yhdessä elämänsä vaiheessa ja haploidisia toisessa.

Saman lajin sisällä voi myös olla, että jotkut yksilöt ovat diploideja, kun taas toiset ovat haploideja. Lopuksi, yleisin tapaus on, että sama organismi tuottaa sekä diploidisia soluja että haploidisia soluja.

Haploidisolut syntyvät mitoosin tai meioosin kautta, mutta ne voivat tapahtua vain mitoosissa. Toisin sanoen yksi haploidi 'n' -solu voi jakaa jakamaan kaksi haploidista 'n' -solua (mitoosi).

Toisaalta, diploidit '2n' -solut voivat myös johtaa neljään haploidiseen 'n' -soluun (meioosi). Mutta haploidinen solu ei koskaan voi jakaa meioosilla, koska biologisen määritelmän mukaan meioosi tarkoittaa jakautumista ja kromosomien perusmäärän pienenemistä.

Ilmeisesti solulle, jonka kanta on yksi (ts. Haploidi), ei voida suorittaa pelkistäviä jakautumisia, koska ei ole sellaista asiaa kuin solut, joilla on osittainen genomifraktio.

Monien kasvien tapaus

Useimmilla kasveilla on elinkaari, jolle on tunnusomaista niin kutsuttu sukupolvien vaihtaminen. Nämä sukupolvet, jotka vaihtuvat kasvin elämässä, ovat sporofyyttien sukupolvi ('2n') ja gametofyyttien sukupolvi ('n').

Kun 'n' sukusolujen fuusio tapahtuu, jotta saadaan diploidi '2n' -sygootti, tuotetaan ensimmäinen sporofyyttisolu. Tämä jaetaan peräkkäin mitoosilla, kunnes kasvi saavuttaa lisääntymisvaiheen.

Täällä tietyn '2n' -solujen ryhmän meioottinen jakautuminen johtaa joukkoon haploidisia 'n' -soluja, jotka muodostavat ns. Gametofyytin, uroksen tai naisen.

Gametofyyttien haploidit solut eivät ole sukusoluja. Päinvastoin, myöhemmin ne jakautuvat, jotta saadaan vastaavat mies- tai naissukusolut, mutta mitoosin kautta.

Monien eläinten tapaus

Eläimissä on sääntö, että meioosi on gameettinen. Toisin sanoen mejoosi tuottaa sukusoluja. Organismi, yleensä diploidi, tuottaa joukon erikoistuneita soluja, jotka mitoosin jakautumisen sijaan tekevät niin meioosilla ja terminaalisella tavalla.

Toisin sanoen tuloksena olevat sukusolut ovat kyseisen solulinjan lopullinen kohde. On tietysti poikkeuksia.

Esimerkiksi monissa hyönteisissä lajien urokset ovat haploideja, koska ne ovat hedelmättömien munien mitoottisen kasvun kehitystyön tulosta. Aikuisuuteen tullessaan ne tuottavat myös sukusoluja, mutta mitoosin kautta.

Onko haploidista hyötyä?

Haploidisolut, jotka toimivat sukusoluina, ovat materiaalinen perusta variaatioiden tuottamiselle segregaation ja rekombinaation avulla.

Mutta jos ei, koska kahden haploidisolun fuusio tekee mahdolliseksi niiden, jotka eivät ole (diploidit) olemassaolon, uskomme, että sukusolut ovat vain väline eikä tarkoitus itsessään.

On kuitenkin monia organismeja, jotka ovat haploideja eivätkä tiedä evoluutio- tai ekologista menestystä.

Bakteerit ja arhaea

Esimerkiksi bakteerit ja archaea ovat olleet täällä jo kauan, kauan ennen diploideja organismeja, mukaan lukien monisoluiset.

He varmasti luottavat paljon enemmän mutaatioon kuin muut prosessit tuottaakseen vaihtelua. Mutta tämä vaihtelu on periaatteessa metabolista.

mutaatiot

Haploidissa solussa minkä tahansa mutaation vaikutus havaitaan yhdellä sukupolvella. Siksi kaikki mutaatiot puolesta tai vastaan ​​voidaan valita erittäin nopeasti.

Tämä myötävaikuttaa suuresti näiden organismien tehokkaaseen sopeutumiskykyyn. Siksi se, mikä ei ole hyödyllistä organismille, voi osoittautua hyödylliseksi tutkijalle, koska geneettisyys on paljon helpompaa haploidien organismien kanssa.

Itse asiassa haploideissa fenotyyppi voi liittyä suoraan genotyyppiin, on helpompaa muodostaa puhtaita viivoja ja on helpompi tunnistaa spontaanien ja indusoitujen mutaatioiden vaikutus.

Eukaryootit ja diploidit

Toisaalta eukaryoottisissa ja diploidisissa organismeissa haploidia on täydellinen ase testatakseen vähemmän hyödyllisiä mutaatioita. Luomalla haploidia gametofyyttiä nämä solut ilmentävät vain yhden genomisen sisällön ekvivalenttia.

Toisin sanoen, solut ovat hemizygoottisia kaikille geeneille. Jos solukuolema johtuu tästä tilasta, tämä linja ei osallistu mitoosista johtuviin sukusoluihin, toimien siten suodattimena ei-toivotuille mutaatioille.

Samanlaisia ​​päätelmiä voidaan soveltaa uroksille, että he ovat haploideja joillekin eläinlajeille. Ne ovat myös hemizygoottisia kaikille kannetuille geeneille.

Jos he eivät selviä ja eivät saavuta lisääntymisikää, heillä ei ole mahdollisuutta siirtää kyseistä perinnöllistä tietoa tuleville sukupolville. Toisin sanoen vähemmän funktionaalisten genomien poistaminen on helpompaa.

Viitteet

1. Alberts, B. Johnson, AD, Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Molecular Biology of the Cell (6 ^th Edition). WW Norton & Company, New York, NY, Yhdysvallat.
2. Bessho, K., Iwasa, Y., Day, T. (2015) Haploidisten mikrobien evoluutioetu verrattuna diploidimikropeihin ravintoainevajeissa ympäristöissä. Journal of Theoretical Biology, 383: 116-329.
3. Brooker, RJ (2017). Genetiikka: Analyysi ja periaatteet. McGraw-Hillin korkeakoulutus, New York, NY, Yhdysvallat.
4. Goodenough, UW (1984), Genetiikka. WB Saunders Co. Ltd, Philadelphia, PA, Yhdysvallat.
5. Griffiths, AJF, Wessler, R., Carroll, SB, Doebley, J. (2015). Johdatus Geneettinen analyysi (11 ^th ed.). New York: WH Freeman, New York, NY, Yhdysvallat.
6. Li, Y., Shuai, L. (2017) Monipuolinen geneettinen työkalu: haploidit solut. Kantasolututkimus ja -terapia, 8: 197. doi: 10.1186 / s13287-017-0657-4.