Cechy i typy izogamii

The izogamia Jest to układ rozrodczy roślin, w którym gamety są morfologicznie podobne. Podobieństwo występuje w kształcie i rozmiarze, a męskich i żeńskich komórek płciowych nie można odróżnić. Ten układ rozrodczy uważany jest za przodka. Występuje w różnych grupach glonów, grzybów i pierwotniaków.

Gamety zaangażowane w isogamy mogą być mobilne (ciliated) lub nie. Połączenie ich następuje przez koniugację. Niezróżnicowane komórki płciowe łączą się i wymieniają materiał genetyczny.

Izogamia może być metaliczna lub heterotyczna. Jest homotyczny, gdy fuzja zachodzi między gametami, które mają ten sam genom. W izogamii heterotaktycznej gamety mają inny skład genetyczny.

Indeks

• 1 Charakterystyka
• 2 typy
  • 2.1 Homotetyczna izogamia
  • 2.2 heterotermiczna izogamia
• 3 Izogamia w glonach
  • 3.1 Chlamydomonas
  • 3.2 Closterium
  • 3.3 Brązowe algi
• 4 Izolacja w grzybach
  • 4.1 Drożdże
  • 4.2 Grzyby nitkowate
• 5 Izogamia u pierwotniaków
• 6 referencji

Funkcje

Reprodukcja przez izogamię następuje przez koniugację. W tym przypadku zawartość jednej komórki przenosi się do drugiej i następuje fuzja.

W proces zaangażowane są procesy carigamia (fuzja jąder) i plazmogamia (fuzja cytoplazmy). Różnicowanie komórek somatycznych w komórki płciowe może być związane z warunkami środowiskowymi. Może również wpływać na interakcje z innymi osobnikami tego samego gatunku.

Po wystąpieniu różnicowania gamety muszą znaleźć i rozpoznać inne komórki płciowe. W grupach, w których występuje izogamia, rozpoznawanie i fuzja gamet zachodzi na różne sposoby.

Komórki płciowe mogą być biczowane lub unieruchomione. W niektórych przypadkach są duże, jak w niektórych zielonych algach.

Typy

Istnieją dwa rodzaje izogamii związane z genetycznym składem gamet.

Homotetyczna izogamia

Gametę osobnika sprzęga się z inną z tej samej grupy klonalnej. W tym przypadku uważa się, że następuje samozapłodnienie.

Wszystkie jądra mają ten sam genotyp i nie ma interakcji z innym genotypem. Komórki somatyczne różnicują się bezpośrednio w komórki płciowe.

Gamet tworzy się w populacjach klonalnych, a następnie dochodzi do fuzji z wytworzeniem zygoty.

Heterotyczna isogamia

Gamety są produkowane u różnych osób, które mają inny skład genetyczny.

Od gamet wymaga się genetycznej kompatybilności, aby nastąpiła fuzja. Generalnie powstają dwa rodzaje gamet. „Plus” i „minus”, które są ze sobą kompatybilne.

Gametangial cell (która wytwarza gametę) jednego typu tworzy parę z innym typem. Są one rozpoznawane przez komunikację chemiczną, która w niektórych przypadkach obejmuje produkcję feromonów..

Izolacja w glonach

W glonach obserwowano obecność dwóch typów komórek płciowych związanych z izogamią.

W niektórych grupach gamety są średniej wielkości i mają mechanizmy fototaksji. Istnieje punkt oczny, który otrzymuje bodziec światła.

Są one zwykle związane z obecnością chloroplastów i zdolnością do gromadzenia substancji rezerwowych. W innych przypadkach gamety są bardzo małe i nie zawierają plamki ocznej.

Rozmnażanie płciowe w glonach z izogamiią zachodzi na różne sposoby.

Chlamydomonas

Jest to grupa jednokomórkowych zielonych alg z dwoma wiciami. Przedstawia izogamię heterotaktyczną. Izogamia homotaktyczna może występować u niektórych gatunków.

Haploidalne komórki wegetatywne różnicują się w komórki płciowe, gdy warunki azotowe zwiększają się w pożywce. Istnieją dwa rodzaje gamet, z różnymi uzupełnieniami genetycznymi.

Gamety wytwarzają aglutyniny (cząsteczki adhezyjne), które sprzyjają połączeniu wici. Po fuzji dwie gamety dostarczają informacji genetycznej niezbędnej do rozwoju zarodka.

Closterium

Te algi należą do dywizji Charyophyta. Są jednokomórkowe. Przedstawiają homotetyczną i heterotermiczną izogamię.

Gamet nie są mobilne. W tym przypadku, gdy powstają komórki płciowe, powstaje brodawka koniugacyjna. Cytoplazmy są uwalniane przez pęknięcie ściany komórkowej.

Następnie następuje fuzja protoplazmy obu gamet i form zygoty. Uważa się, że chemiczne przyciąganie występuje między różnymi typami genetycznymi w heterogenicznej izogamii.

Brązowe algi

Są organizmami wielokomórkowymi, z wiciowymi izogamicznymi gametami. Inne grupy rozmnażają się w anizogamii lub oogamii.

Gamet są morfologicznie równe, ale zachowują się inaczej. Istnieją gatunki, w których typ żeński uwalnia feromony, które przyciągają typ męski.

W innych przypadkach rodzaj gamety porusza się przez krótki okres. Następnie połyka wici i uwalnia feromony. Drugi typ porusza się przez dłuższy czas i ma receptor feromonowy.

Izolacja w grzybach

Występuje izogamia zarówno typu homotalicznego, jak i heterotycznego. W większości przypadków rozpoznawanie gamet wiąże się z produkcją feromonów.

Drożdże

W kilku grupach jednokomórkowych Saccharomyces, gamety różnią się w odpowiedzi na zmianę składu pożywki hodowlanej. W pewnych warunkach, takich jak niski poziom azotu, komórki somatyczne są dzielone przez mejozę.

Gamet o różnym składzie genetycznym są rozpoznawane przez sygnały feromonowe. Komórki tworzą projekcje w kierunku źródła feromonów i dołączają do ich wierzchołków. Jądra obu gamet migrują, aż się połączą i tworzą komórkę diploidalną (zygota).

Grzyby nitkowate

Są organizmami wielokomórkowymi. Głównie prezentują systemy heterotálicos. Podczas rozwoju seksualnego tworzą struktury dawcy (męskie) i receptywne (kobiece).

Fuzja komórek może zachodzić między strzępką a bardziej wyspecjalizowaną komórką lub między dwoma strzępkami. Wejście jądra dawcy (męskiego) do strzępka stymuluje rozwój owocnego ciała.

Rdzenie nie łączą się natychmiast. Ciało owocnikujące tworzy strukturę dikariotyczną z jądrami o różnym składzie genetycznym. Następnie jądra łączą się i dzielą przez mejozę.

Izolacja w pierwotniakach

Izogamia występuje w biczowanych grupach jednokomórkowych. Te organizmy orzęskowe ustanawiają połączenie cytoplazmatyczne między gametami w wyspecjalizowanych obszarach błony plazmatycznej.

Grupy urzęsione mają dwa jądra, jednojądro i mikrojądro. Jądro jest formą somatyczną. Dyploidalne mikrojądro jest podzielone przez mejozę i tworzy gametę.

Haploidalne jądra są wymieniane przez most cytoplazmatyczny. Następnie przywracane są cytoplazmy każdej komórki i odzyskują autonomię. Ten proces jest unikalny w eukariotach.

W Euplotes produkowane są specyficzne feromony każdego rodzaju genetycznego. Komórki zatrzymują wzrost somatyczny, gdy wykryją feromon o innym składzie genetycznym.

Dla gatunków Dileptus Cząsteczki rozpoznawcze są prezentowane na powierzchni komórki. Kompatybilne gamety są związane białkami adhezyjnymi w rzęskach.

W Paramecium Substancje rozpoznawane są wytwarzane między kompatybilnymi gametami. Substancje te promują połączenie komórek płciowych, jak również ich adhezję, a następnie fuzję.

Referencje

1. Hadjivasiliou Z i A Pomiankowski (2016) Sygnalizacja gamety leży u podstaw ewolucji typów krycia i ich liczby. Phil. Trans. R. Soc. B 371: 1-12.
2. Lehtonen J, H Kokko i GA Parker (2016) Co organizmy izogamiczne uczą nas o seksie i dwóch płciach? Trans. R. Soc. B 371: 20150532.
3. Ani M, M Fererzaki, S Sun, X Wang i J Heitman (2011) Seks w grzybach. Annu. Rev. Genet. 45: 405-430.
4. Togashia T, JL Bartelt, J Yoshimura, K Tainakae i PA Cox (2012) Ewolucyjne trajektorie wyjaśniają zróżnicowaną ewolucję izogamii i anizogamii w morskich algach zielonych. Proc Natl Acad Sci 109: 13692-13697.
5. Tsuchikane Y. M Tsuchiya, F Hinka, H Nozaki i H Sekimoto (2012) Tworzenie Zygosporu między homotalicznymi i heterotycznymi szczepami Closterium. Sex Plant Reprod 25: 1-9.