Czym są komórki diploidalne?



The komórki diploidalne to te, które zawierają duplikat zestawu chromosomów. Chromosomy tworzące pary nazywane są chromosomami homologicznymi. Komórki diploidalne posiadają zatem podwójny genom dzięki obecności dwóch kompletnych zestawów chromosomów homologicznych. Każdy genom ma wpływ na różne gamety w przypadku rozmnażania płciowego.

Ponieważ gamety są pochodnymi komórkami haploidalnymi, z zawartością chromosomów równą „n”, gdy się łączą, wytwarzają komórki diploidalne „2n”. W organizmach wielokomórkowych początkowa komórka diploidalna pochodząca z tego procesu zapłodnienia nazywana jest zygotą.

Następnie zygota zostaje podzielona przez mitozę, aby powstały komórki diploidalne, które tworzą cały organizm. Grupa komórek ciała będzie jednak poświęcona przyszłej produkcji haploidalnych gamet.

Gamet, w organizmie z komórkami diploidalnymi, mogą być wytwarzane przez mejozę (mejoza gametyczna). W innych przypadkach mejoza powoduje powstanie tkanki, komponentu lub generacji, które przez mitozę doprowadzą do powstania gamet.

Jest to typowy przypadek, na przykład, roślin, w których występuje pokolenie sporofitowe („2n”), a następnie gametofit („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 stanowią uprzywilejowane miejsce interakcji, selekcji i różnicowania genów. Oznacza to, że w każdej komórce diploidalnej oddziałują dwa allele każdego genu, z których każdy pochodzi z innego genomu..

Indeks

  • 1 Zalety diploidii
    • 1.1 Wyrażenie bez szumu tła
    • 1.2 Kopia zapasowa genetyczna
    • 1.3 Ciągła ekspresja
    • 1.4 Zachowanie zmienności
  • 2 Zaleta heterozygot
    • 2.1 Wartość rekombinacji
  • 3 referencje

Zalety diploidii

Żyjące istoty rozwinęły się, aby zwyciężyć w najbardziej efektywny sposób w warunkach, w których mogą stanowić solidną odpowiedź. To znaczy przetrwać i przyczynić się do istnienia i trwałości danej linii genetycznej.

Ci, którzy mogą reagować zamiast ginąć w nowych i trudnych warunkach, podejmują dodatkowe kroki w tym samym kierunku, a nawet nowy. Istnieją jednak zmiany, które były głównymi kamieniami milowymi na drodze dywersyfikacji żywych istot.

Wśród nich niewątpliwie pojawia się rozmnażanie płciowe, oprócz pojawienia się diploidii. To, z kilku punktów widzenia, zapewnia korzyści dla organizmu diploidalnego.

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 diploidalny, jak rozmowa.

Wyrażenie bez szumu tła

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

Chociaż zawsze będzie istniała możliwość niezdolności do jakiejś funkcji, podwójny genom zmniejsza się, na ogół prawdopodobieństwo, że będzie on tak długi jak jeden genom, może go określić.

Genetyczna kopia zapasowa

Allel jest informacyjną kopią zapasową drugiego, ale nie w taki sam sposób, w jaki komplementarny prążek DNA pochodzi od jego siostry.

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 utrzymywania aktywnych funkcji, które definiują i zezwalają na informacje genomu. 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 allele funkcjonalne są inaktywowane przez insercję wirusa lub metylację. Allel, który nie cierpi na mutację, inaktywację lub wyciszenie, będzie odpowiedzialny za manifestację postaci.

Zachowanie zmienności

Heterozygotyczność jest oczywiście możliwa tylko w organizmach diploidalnych. Heterozygoty dostarczają alternatywnych informacji przyszłym pokoleniom w przypadku drastycznych zmian warunków życia.

Dwa różne haploidy dla miejsca, które koduje ważną funkcję pod pewnymi warunkami, z pewnością będą podlegały selekcji. Jeśli zostanie wybrany przez jednego z nich (to znaczy przez allel jednego z nich), drugi zostanie utracony (to znaczy allel drugiego).

W heterozygotycznym diploidie oba allele mogą współistnieć przez długi czas, nawet w warunkach nie sprzyjających wybraniu jednego z nich

Zalety heterozygot

Zaleta heterozygot jest również znana jako wigor hybrydowy lub heterozja. Zgodnie z tą koncepcją suma małych efektów dla każdego genu powoduje wzrost osobników o lepszej wydajności biologicznej, ponieważ są heterozygotyczne pod względem większej liczby genów.

W sposób ściśle biologiczny heterozja jest odpowiednikiem homozygozy - bardziej interpretowanej jako czystość genetyczna. Istnieją dwa przeciwne warunki, a dowody wskazują na heterozję jako źródło nie tylko zmian, ale także lepszych zdolności adaptacyjnych do zmian.

Wartość rekombinacji

Oprócz generowania zmienności genetycznej, która jest uważana 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 pozwala na zachowanie integralności organizacji i zawartości genomu na poziomie lokalnym.

Aby to zrobić, musisz skorzystać z nieuszkodzonej kopii DNA, aby spróbować naprawić ten, który poniósł zmianę lub uszkodzenie. Jest to możliwe tylko w organizmach diploidalnych lub przynajmniej w częściowych dyploidach.

Referencje

  1. Alberts, B., Johnson, A.D., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Molecular Biology of the Cell (6th Wydanie). W. W. Norton & Company, Nowy Jork, NY, USA.
  2. Brooker, R. J. (2017). Genetyka: analiza i zasady. McGraw-Hill Higher Education, Nowy Jork, NY, USA.
  3. Goodenough, U. W. (1984) Genetics. W. B. Saunders Co. Ltd, Filadelfia, PA, USA.
  4. Griffiths, A.J.F., Wessler, R., Carroll, S.B., Doebley, J. (2015). Wprowadzenie do analizy genetycznej (11th red.). Nowy Jork: W. H. Freeman, Nowy Jork, NY, USA.
  5. Hedrick, P. W. (2015) Przewaga heterozygot: efekt sztucznej selekcji u zwierząt gospodarskich i zwierząt domowych. Journal of Heredity, 106: 141-54. doi: 10.1093 / jhered / esu070
  6. Perrot, V., Richerd, S., Valéro, M. (1991) Przejście od haploidy do diploidii. Nature, 351: 315-317.