Czym jest wyposażenie chromosomalne? (Z przykładami)

The wyposażenie chromosomowe, Uzupełnienie chromosomalne lub gra chromosomalna określa całkowitą liczbę chromosomów, które reprezentują genom każdego gatunku. Każdy żywy organizm składa się z komórek, które mają charakterystyczną liczbę chromosomów.

Mówi się, że te, które zawierają podwójny dopełnienie chromosomów, są diploidalne („2n”). Mówi się, że te, które zawierają pojedyncze wyposażenie chromosomalne („n”), są haploidami. 

Obwiednia chromosomowa reprezentuje całkowitą liczbę cząsteczek DNA, w których zarejestrowana jest cała informacja genetyczna definiująca gatunek. W organizmach z rozmnażaniem płciowym komórki somatyczne „2n” przedstawiają dwie kopie każdego chromosomu somatycznego.

Jeśli płeć jest zdefiniowana chromosomalnie, przedstawiają również parę seksualną. Komórki „n” płciowe lub gamety mają tylko jeden chromosom w każdej parze.

Na przykład u ludzi dopełnieniem chromosomalnym każdej komórki somatycznej jest 46. To znaczy 22 pary autosomalne plus para seksualna. W gamach gatunków każdy z nich przedstawia zatem chromosomowe wyposażenie 23 chromosomów.

Kiedy mówimy o wyposażeniu chromosomowym gatunku, odnosimy się ściśle do zestawu chromosomów z serii, którą nazywamy A. W wielu gatunkach istnieje inna seria chromosomów nadliczbowych, która jest nazywana B.

Nie należy tego mylić ze zmianami ploidalności, które pociągają za sobą zmiany liczby chromosomów serii A..

Indeks

• 1 Chromosomy definiujące gatunek
• 2 Zmiany liczby dopełniacza chromosomalnego
  • 2.1 - Zmiany na poziomie linii ewolucyjnych
  • 2.2 - Zmiany na poziomie komórki tej samej osoby
• 3 referencje

Chromosomy definiujące gatunek

Od lat 20-tych XX wieku wiadomo było, że liczba chromosomów na gatunek nie wydaje się być stabilna. Stabilny i standardowy zestaw chromosomów gatunku nazwano serią A. Chromosomy nadliczbowe, które nie były kopiami chromosomów serii A, nazywano serią B..

Mówiąc wyraźnie, chromosom B pochodzi z chromosomu A, ale nie jest jego kopią. Nie są niezbędne do przetrwania gatunku i przedstawiają tylko niektóre osobniki populacji.

Mogą występować różnice w liczbie chromosomów (aneuploidii) lub w pełnym zestawie chromosomów (euploidia). Ale zawsze będzie się odnosić do chromosomów serii A. Ta liczba lub wyposażenie chromosomowe serii A jest tym, co chromosomalnie definiuje gatunek.

Komórka haploidalna pewnego gatunku zawiera dopełniacz chromosomalny. Diploid zawiera dwa, a triploid zawiera trzy. Dopełniacz chromosomalny zawiera i reprezentuje genom gatunku.

Dlatego dwa lub trzy dodatkowe uzupełnienia nie tworzą innego gatunku: pozostaje taki sam. Nawet w tym samym organizmie możemy obserwować komórki haploidalne, diploidalne i poliploidalne. W innych warunkach może to być nieprawidłowe i prowadzić do pojawienia się wad i chorób.

To, co definiuje gatunek, to jego genom - rozproszony w tylu chromosomach, co jego osobniki. Ta liczba jest charakterystyczna dla gatunku, który może być, ale nie jego informacją, identyczny z tym innego.

Zmiany liczby chromosomów

Widzieliśmy już, że u osobników niektórych gatunków niektóre komórki mogą mieć tylko jeden lub dwa chromosomy. Oznacza to, że liczba komplementów chromosomowych jest różna, ale genom jest zawsze taki sam.

Zestaw chromosomów definiujących gatunek i jego osobniki jest analizowany przez jego kariotypy. Cechy kariotypowe organizmów, w szczególności ich liczba, są szczególnie stabilne w ewolucji i definicji gatunków.

Jednak u niektórych gatunków, wśród gatunków pokrewnych, aw szczególności u osobników, mogą wystąpić znaczące zmiany w otoczce chromosomowej.

Podamy tutaj kilka przykładów, które nie są związane ze zmianami ploidalności, które są analizowane w innych artykułach.

-Zmiany na poziomie linii ewolucyjnych

Biologiczna zasada jest taka, że ​​istnieje konserwatyzm chromosomalny, który gwarantuje żywe gamety przez mejozę i skuteczne zapłodnienie podczas zapłodnienia.

Organizmy tego samego gatunku, gatunki tego samego rodzaju, mają tendencję do zachowania wyposażenia chromosomalnego. Można to zaobserwować nawet w wyższych zakresach taksonomicznych.

Lepidoptera

Istnieje jednak wiele wyjątków. Na przykład w lepidoptera obserwuje się skrajności obu przypadków. Ta rodzina owadów obejmuje organizmy, które wspólnie nazywamy motylami.

Lepidoptera reprezentuje jednak jedną z najbardziej zróżnicowanych grup zwierząt. Istnieje ponad 180 000 gatunków pogrupowanych w nie mniej niż 126 rodzin.

Większość rodzin porządkowych ma modalność chromosomową 30 lub 31 chromosomów. Oznacza to, że porządek, pomimo dużej liczby gatunków, które obejmuje, jest dość konserwatywny w wyposażeniu chromosomowym. Jednak w niektórych przypadkach prawda jest odwrotna.

Rodzina Hesperiidae z rzędu Lepidóptera zawiera około 4000 gatunków. Ale w jego obrębie znajdujemy takson z liczbami modalnymi, na przykład 28, 29, 30 lub 31 chromosomów. W niektórych z jego plemion występują jednak odmiany o wielkości od 5 do 50 chromosomów na gatunek.

W obrębie tego samego gatunku często występują różnice w liczbie chromosomów między osobnikami. W niektórych przypadkach można to przypisać obecności chromosomów B.

Ale w innych są to wariacje chromosomów A. U tego samego gatunku można znaleźć osobniki z liczbami haploidalnymi, które różnią się między 28 a 53 chromosomami.

-Zmiany na poziomie komórki tej samej osoby

Poliploidalność somatyczna

W świecie grzybów dość często spotyka się zmiany liczby kopii chromosomów w obliczu zmian środowiskowych. Zmiany te mogą wpływać na konkretny chromosom (aneuploidię) lub ich pełny zestaw (euploidia).

Zmiany te nie obejmują mejotycznego podziału komórek. Ta uwaga jest ważna, ponieważ pokazuje, że zjawisko to nie jest wynikiem pewnych zniekształceń rekombinacyjnych.

Wręcz przeciwnie, genomiczna plastyczność grzybów ogólnie odpowiada za ich zaskakującą zdolność adaptacji do najróżniejszych warunków życia.

Ta heterogeniczna mieszanina typów komórek z różnymi ploidami u tego samego osobnika została również zaobserwowana w innych organizmach. Człowiek nie tylko ma komórki diploidalne (które są prawie wszystkie), jak i haploidalne gamety. W rzeczywistości istnieje mieszanka diploidów i poliploidów w populacjach hepatocytów i megakariocytów w normalny sposób.

Rak

Niestabilność chromosomalna jest jedną z charakterystycznych cech rozwoju raka. W raku można znaleźć populacje komórek o złożonych heterogenicznych wzorach kariotypu.

Oznacza to, że jednostka przedstawia w swoim życiu normalny kariotyp w komórkach somatycznych. Ale rozwój konkretnego raka wiąże się ze zmianą liczby i / lub morfologii jego chromosomów.

Zmiany numeryczne prowadzą do aneuploidalnego stanu komórek, które utraciły część chromosomu. W tym samym guzie mogą znajdować się komórki aneuploidalne dla różnych chromosomów.

Inne zmiany liczby mogą prowadzić do duplikacji jednego homologicznego chromosomu, ale nie do drugiego członka pary.

Oprócz przyczyniania się do postępu raka, zmiany te komplikują terapie mające na celu atakowanie choroby. Już komórki nie są, nawet genomicznie, takie same.

Treść informacji i jej organizacja jest inna, a wzory ekspresji genów również się zmieniły. Ponadto w każdym guzie może występować mieszanina wzorów ekspresji, różniących się tożsamością i wielkością.

Referencje

1. Lukhtanov, V.A. (2014) Ewolucja liczby chromosomów u kapitanów (Lepidoptera, Hesperiidae). Comparative Cytogenetics, 8: 275-291.
2. Rubtsov, N.B., Borisov, Y. M. (2018) Skład sekwencji i ewolucja chromosomów ssaków. Geny 9, doi: 10.3390 / genes9100490.
3. Todd, R. T., Forche, A., Selmecki, A. (2017) Zmienność plazmowa w grzybach - poliploidalność, aneuploidia i ewolucja genomu. Microbiology Spectrum 5, doi: 10.1128 / microbiolspec.FUNK-0051-2016.
4. Vargas-Rondón, N., Villegas, V. E., Rondón-Lagos, M. (2018) Rola niestabilności chromosomowej w nowotworach i odpowiedziach terapeutycznych. Nowotwory, doi: 10,3390 / nowotwory10010004.
5. Vijay, A., Garg, I., Ashraf, M. Z. (2018) Perspektywa: zmiany liczby kopii DNA w chorobach układu krążenia. Epigenetyka nsights, 11: 1-9.