Τι είναι τα διπλοειδή κύτταρα;

Το διπλοειδή κύτταρα είναι αυτά που περιέχουν ένα διπλό σύνολο χρωμοσωμάτων. Τα χρωμοσώματα που σχηματίζουν ζεύγη ονομάζονται ομόλογα χρωμοσώματα. Τα διπλοειδή κύτταρα επομένως έχουν διπλό γονιδίωμα λόγω της παρουσίας δύο πλήρων συνόλων ομόλογων χρωμοσωμάτων. Κάθε γονιδίωμα συνεισφέρεται από διαφορετικούς γαμέτες στην περίπτωση σεξουαλικής αναπαραγωγής.

Δεδομένου ότι οι γαμέτες παράγουν απλοειδή κύτταρα, με περιεχόμενο χρωμοσωμάτων ίσο με το «η», όταν συγχωνεύονται, παράγουν '2n' διπλοειδή κύτταρα. Σε πολυκύτταρους οργανισμούς, το αρχικό διπλοειδές κύτταρο που προέρχεται από αυτή τη διαδικασία γονιμοποίησης ονομάζεται ζυγώτης.

Στη συνέχεια, ο ζυγώτης διαιρείται με μίτωση για να δημιουργήσει τα διπλοειδή κύτταρα που αποτελούν ολόκληρο τον οργανισμό. Μια ομάδα κυττάρων του σώματος, ωστόσο, θα είναι αφιερωμένη στη μελλοντική παραγωγή απλοειδών γαμετών.

Οι γαμετοί, σε έναν οργανισμό με διπλοειδή κύτταρα, μπορούν να παραχθούν με τη μείωση (γαϊκή μεΐωση). Σε άλλες περιπτώσεις, η μεΐωση δημιουργεί ιστό, συστατικό ή γενιά που με τη μίτωση θα δημιουργήσει τους γαμέτες.

Αυτή είναι η τυπική περίπτωση, για παράδειγμα, φυτών στα οποία εμφανίζεται μια σποροφυτική γενεά («2n») και στη συνέχεια ένα γαμετόφυτο («n»). Το γαμετόφυτο, προϊόν μειοτικών διαιρέσεων, είναι υπεύθυνο για την παραγωγή των γαμετών, αλλά με μίτωση.

Εκτός από τη σύντηξη των γαμετών, επομένως, ο κυρίαρχος τρόπος δημιουργίας διπλοειδών κυττάρων είναι η μίτωση άλλων διπλοειδών κυττάρων.

Αυτά τα κύτταρα αποτελούν το προνομιακό μέρος της γονιδιακής αλληλεπίδρασης, επιλογής και διαφοροποίησης. Δηλαδή, σε κάθε διπλοειδές κύτταρο, αλληλεπιδρούν τα δύο αλληλόμορφα κάθε γονιδίου, το καθένα από τα οποία συνεισφέρει ένα διαφορετικό γονιδίωμα..

Ευρετήριο

• 1 Πλεονεκτήματα διπλοειδούς
  • 1.1 Έκφραση χωρίς θόρυβο φόντου
  • 1.2 Γενετική υποστήριξη
  • 1.3 Συνεχής έκφραση
  • 1.4 Διατήρηση της μεταβλητότητας
• 2 Πλεονέκτημα των ετεροζυγώτων
  • 2.1 Η αξία του ανασυνδυασμού
• 3 Αναφορές

Πλεονεκτήματα διπλοειδούς

Τα ζωντανά όντα εξελίχθηκαν για να επικρατήσουν με τον πιο αποτελεσματικό τρόπο κάτω από τις συνθήκες για τις οποίες μπορούν να παρουσιάσουν μια ισχυρή απάντηση. Δηλαδή, επιβιώνουν και συμβάλλουν στην ύπαρξη και την επιμονή μιας δεδομένης γενετικής γραμμής.

Εκείνοι που μπορούν να ανταποκριθούν, αντί να πεθαίνουν, υπό νέες και δύσκολες συνθήκες, λαμβάνουν πρόσθετα βήματα προς την ίδια κατεύθυνση, ή και νέα. Υπάρχουν, ωστόσο, αλλαγές που υπήρξαν σημαντικά ορόσημα στην πορεία της διαφοροποίησης των ζώντων όντων.

Μεταξύ αυτών είναι αναμφισβήτητα η εμφάνιση της σεξουαλικής αναπαραγωγής, εκτός από την εμφάνιση διπλοειδίας. Αυτό, από πολλές απόψεις, προσφέρει πλεονεκτήματα για τον διπλοειδή οργανισμό.

Θα μιλήσουμε λίγο εδώ για κάποιες συνέπειες που προκύπτουν από την ύπαρξη δύο διαφορετικών αλλά σχετικών γονιδιωμάτων στο ίδιο κελί. Σε ένα απλοειδές κύτταρο, το γονιδίωμα εκφράζεται ως μονόλογο. σε ένα διπλοειδές, ως συνομιλία.

Έκφραση χωρίς θόρυβο φόντου

Η παρουσία δύο αλλυλίων ανά γονίδιο σε διπλοειδή επιτρέπει την έκφραση γονιδίων χωρίς θόρυβο υποβάθρου σε παγκόσμιο επίπεδο.

Παρόλο που θα υπάρχει πάντοτε η πιθανότητα ανικανότητας για κάποια λειτουργία, ένα διπλό γονιδίωμα μειώνει, γενικά, την πιθανότητα να είναι για όσα μπορεί να το καθορίσει ένα μόνο γονιδίωμα.

Γενετική υποστήριξη

Ένα αλληλόμορφο είναι ένα ενημερωτικό αντίγραφο του άλλου, αλλά όχι με τον ίδιο τρόπο που μια συμπληρωματική ζώνη DNA προέρχεται από την αδελφή του.

Στην τελευταία περίπτωση, η υποστήριξη είναι να επιτευχθεί μονιμότητα και πιστότητα της ίδιας ακολουθίας. Στην πρώτη, είναι έτσι ώστε η συνύπαρξη της μεταβλητότητας και οι διαφορές μεταξύ δύο διαφορετικών γονιδιωμάτων να επιτρέπουν τη μονιμότητα της λειτουργικότητας.

Συνεχής έκφραση

Σε έναν διπλοειδές οργανισμό αυξάνεται η δυνατότητα διατήρησης των λειτουργιών που καθορίζουν και επιτρέπουν την πληροφόρηση του γονιδιώματος. Σε έναν απλοειδή οργανισμό, ένα μεταλλαγμένο γονίδιο επιβάλλει το χαρακτηριστικό που σχετίζεται με την κατάσταση του.

Σε ένα διπλοειδές οργανισμό, η παρουσία ενός λειτουργικού αλληλόμορφου θα επιτρέψει την έκφραση της λειτουργίας ακόμη και παρουσία ενός μη λειτουργικού αλληλόμορφου.

Για παράδειγμα, σε περιπτώσεις μεταλλαγμένων αλληλόμορφων με απώλεια λειτουργίας. ή όταν τα λειτουργικά αλληλόμορφα απενεργοποιούνται με εισαγωγή ιού ή με μεθυλίωση. Το αλληλόμορφο που δεν υποφέρει από μετάλλαξη, απενεργοποίηση ή σίγαση, θα είναι υπεύθυνο για την εκδήλωση του χαρακτήρα.

Διατήρηση της μεταβλητότητας

Η ετεροζυγωτικότητα, προφανώς, είναι δυνατή μόνο σε διπλοειδείς οργανισμούς. Οι ετεροζυγώτες παρέχουν εναλλακτικές πληροφορίες για τις μελλοντικές γενιές σε περίπτωση δραστικών αλλαγών στις συνθήκες διαβίωσης.

Δύο διαφορετικά απλοειδή για έναν τόπο που κωδικοποιεί μια σημαντική λειτουργία κάτω από ορισμένες συνθήκες θα είναι σίγουρα αντικείμενο επιλογής. Εάν επιλέγεται από έναν από αυτούς (δηλαδή, από το αλληλόμορφο ενός από αυτά), ο άλλος χαθαίνει (δηλαδή, το αλληλόμορφο του άλλου).

Σε ένα ετεροζυγωτικό διπλοειδές και τα δύο αλληλόμορφα μπορούν να συνυπάρχουν για μεγάλο χρονικό διάστημα, ακόμη και υπό συνθήκες που δεν ευνοούν την επιλογή ενός από αυτά

Πλεονέκτημα των ετεροζυγώτων

Το πλεονέκτημα των ετεροζυγώτων είναι επίσης γνωστό ως υβριδικό σθένος ή ετερόδωση. Σύμφωνα με αυτή την έννοια, το άθροισμα των μικρών αποτελεσμάτων για κάθε γονίδιο δημιουργεί άτομα με καλύτερη βιολογική απόδοση καθώς είναι ετεροζυγικά για περισσότερα γονίδια.

Με έναν αυστηρά βιολογικό τρόπο, η ετερόπωση είναι το αντίστοιχο της ομοζυγωτίας - που ερμηνεύεται περισσότερο ως γενετική καθαρότητα. Υπάρχουν δύο αντίθετες συνθήκες και τα στοιχεία τείνουν να δείχνουν ότι η ετερόπωση αποτελεί πηγή όχι μόνο αλλαγής αλλά και καλύτερης προσαρμοστικότητας στην αλλαγή.

Η αξία του ανασυνδυασμού

Εκτός από τη δημιουργία γενετικής μεταβλητότητας, έτσι θεωρείται η δεύτερη κινητήρια δύναμη της εξελικτικής αλλαγής, ο ανασυνδυασμός ρυθμίζει την ομοιόσταση του DNA.

Δηλαδή, η διατήρηση του πληροφοριακού περιεχομένου του γονιδιώματος και η φυσική ακεραιότητα του DNA εξαρτώνται από τον μειοτικό ανασυνδυασμό..

Η επισκευή με τη μεσολάβηση ανασυνδυασμού, από την άλλη πλευρά, επιτρέπει την εξασφάλιση της ακεραιότητας του περιεχομένου του οργανισμού και του γονιδιώματος σε τοπικό επίπεδο.

Για να γίνει αυτό, πρέπει να καταφύγετε σε ένα κατεστραμμένο αντίγραφο του DNA για να προσπαθήσετε να επιδιορθώσετε αυτό που έχει υποστεί την αλλαγή ή ζημιά. Αυτό είναι δυνατό μόνο σε διπλοειδείς οργανισμούς, ή τουλάχιστον σε μερικά διπλοειδή.

Αναφορές

1. Alberts, Β, Johnson, Α D., Lewis, J., Morgan, D., Raff, Μ, Roberts, Κ, Walter, Ρ (2014) Molecular Biology of the Cell (6^th Edition). W. W. Norton & Company, Νέα Υόρκη, Νέα Υόρκη, ΗΠΑ.
2. Brooker, R.J. (2017). Γενετική: Ανάλυση και Αρχές. McGraw-Hill Higher Education, Νέα Υόρκη, Νέα Υόρκη, ΗΠΑ.
3. Goodenough, U.W. (1984) Genetics. W. Β. Saunders Co. Ltd, Philadelphia, ΡΑ, ΗΠΑ.
4. Griffiths, A.J.F., Wessler, R., Carroll, S.B., Doebley, J. (2015). Εισαγωγή στη γενετική ανάλυση (11^th ed.). Νέα Υόρκη: W. Η. Freeman, Νέα Υόρκη, Νέα Υόρκη, ΗΠΑ.
5. Hedrick, P.W. (2015) Ετεροζυγωτικό πλεονέκτημα: η επίδραση της τεχνητής επιλογής σε ζώα και κατοικίδια ζώα. Journal of Eeredity, 106: 141-54. doi: 10.1093 / jhered / esu070
6. Perrot, V., Richerd, S., Valéro, Μ. (1991) Μετάβαση από απλοειδή σε διπλοειδή. Nature, 351: 315-317.