KAS IR HAPLOĪDĀS ŠŪNAS? - BIOLOĢIJA - 2025

Haploīdo šūna ir šūna, kas ir genoms, kas sastāv no vienas bāzes kopumu hromosomas. Haploīdās šūnās tāpēc ir genomisks saturs, kuru mēs saucam par bāzes lādiņu “n”. Šis hromosomu pamata komplekts ir raksturīgs katrai sugai.

Haploīdais stāvoklis nav saistīts ar hromosomu skaitu, bet ar hromosomu kopas numuru, kas attēlo sugas genomu. Tas ir, tā pamata slodze vai skaitlis.

Citiem vārdiem sakot, ja hromosomu skaits, kas veido sugas genomu, ir divpadsmit, tas ir tās pamatnumurs. Ja šī hipotētiskā organisma šūnām ir divpadsmit hromosomas (tas ir, ar bāzes numuru viena), šī šūna ir haploīda.

Ja tam ir divi komplekti (tas ir, 2 X 12), tas ir diploīds. Ja jums ir trīs, tā ir triploīdā šūna, kurā kopumā vajadzētu būt apmēram 36 hromosomām, kas iegūtas no 3 pilniem to komplektiem.

Lielākajā daļā, ja ne visās prokariotu šūnās, genomu attēlo viena DNS molekula. Kaut arī replikācija ar aizkavētu dalīšanu var izraisīt daļēju diploidiju, prokarioti ir vienšūnas un haploīdi.

Parasti tie ir arī vienmolekulāri genomi. Tas ir, ar genomu, ko pārstāv viena DNS molekula. Daži eikariotu organismi ir arī vienas molekulas genomi, lai arī tie var būt arī diploīdi.

Tomēr lielākajai daļai ir genoms, kas sadalīts dažādās DNS molekulās (hromosomās). Pilns jūsu hromosomu komplekts satur visu jūsu konkrēto genomu.

Haploidija eikariotos

Eikariotu organismos mēs varam atrast daudzveidīgākas un sarežģītākas situācijas to plaiditātes ziņā. Piemēram, atkarībā no organisma dzīves cikla mēs sastopamies ar gadījumiem, kad daudzšūnu eikarioti vienā dzīves laikā var būt diploīdi, bet citā - haploīdi.

Tajā pašā sugā var arī būt, ka daži indivīdi ir diploīdi, bet citi ir haploīdi. Visbeidzot, visizplatītākais gadījums ir tas, ka viens un tas pats organisms ražo gan diploīdas šūnas, gan haploīdas šūnas.

Haploīdās šūnas rodas ar mitozi vai meiozi, bet tām var iziet tikai mitoze. Tas ir, viena haploīdā 'n' šūna var sadalīties, veidojot divas haploīdas 'n' šūnas (mitoze).

No otras puses, diploīdās '2n' šūnas var izraisīt arī četru haploīdu 'n' šūnu veidošanos (meioze). Bet haploīdās šūnas nekad nevarēs sadalīt ar meiozes palīdzību, jo pēc bioloģiskās definīcijas mejoze nozīmē dalīšanu ar hromosomu skaita samazināšanos.

Acīmredzot šūnā, kuras bāzes numurs ir viens (t.i., haploīds), nevar iziet reducējošo dalījumu, jo nav tādas lietas kā šūnas ar daļēju genoma frakciju.

Daudzu augu gadījums

Lielākajai daļai augu ir dzīves cikls, ko raksturo tas, ko sauc par paaudžu maiņu. Šīs paaudzes, kas augu dzīves laikā mainās, ir sporofītu paaudze ('2n') un gametofītu paaudze ('n').

Kad notiek “n” gametu saplūšana, iegūstot diploīdu “2n” zigotu, tiek iegūta pirmā sporofīta šūna. To secīgi sadalīs mitoze, līdz augs nonāk reproduktīvā stadijā.

Šeit noteiktas grupas '2n' meiotiskā dalīšana radīs haploīdu 'n' šūnu kopumu, kas veidos tā saucamo gametofītu, vīriešu vai sieviešu.

Gametofītu haploīdās šūnas nav gametas. Gluži pretēji, vēlāk tie sadalīsies, lai iegūtu attiecīgos vīriešu vai sieviešu dzimuma gametas, bet mitozē.

Daudzu dzīvnieku gadījums

Dzīvniekiem meioze ir gametiska. Tas ir, ka gametas ražo mejoze. Organisms, parasti diploīds, ģenerēs specializētu šūnu kopumu, kas tā vietā, lai dalītos ar mitozi, to darīs ar mejozi un termināli.

Tas ir, iegūtās gametas ir šīs šūnu līnijas gala mērķis. Protams, ir izņēmumi.

Piemēram, daudzos kukaiņos sugu tēviņi ir haploīdi, jo tie ir neizdalītu olšūnu mitotiskas augšanas attīstības produkts. Sasniedzot pilngadību, tie ražos arī gametas, bet mitozē.

Vai ir izdevīgi būt haploīdiem?

Haploīdās šūnas, kas darbojas kā gametas, ir materiālais pamats mainīguma radīšanai ar segregācijas un rekombinācijas palīdzību.

Bet, ja tā nebūtu, jo divu haploīdu šūnu saplūšana ļauj eksistēt tām, kurām to nav (diploīdi), mēs uzskatītu, ka gametas ir tikai instruments, nevis pašmērķis.

Tomēr ir daudz organismu, kas ir haploīdi un nezina par evolūcijas vai ekoloģiskajiem panākumiem.

Baktērijas un arhaea

Piemēram, baktērijas un arhaea šeit atrodas jau ilgu laiku, ilgi pirms diploīdiem organismiem, ieskaitot daudzšūnu organismus.

Viņi, protams, daudz vairāk paļaujas uz mutāciju nekā citi procesi, lai radītu mainīgumu. Bet šī mainība būtībā ir metaboliska.

Mutācijas

Haploīdā šūnā jebkuras mutācijas ietekmes rezultāts tiks novērots vienā paaudzē. Tāpēc jebkuru mutāciju par vai pret var izvēlēties ļoti ātri.

Tas lielā mērā veicina šo organismu efektīvu pielāgošanos. Tādējādi tas, kas nav labvēlīgs organismam, var izrādīties labvēlīgs pētniekam, jo ​​ģenētiku ar haploīdiem organismiem ir daudz vieglāk izdarīt.

Faktiski haploīdos fenotips var būt tieši saistīts ar genotipu, ir vieglāk ģenerēt tīras līnijas un vieglāk noteikt spontānu un inducētu mutāciju efektu.

Eikarioti un diploīdi

No otras puses, eikariotu un diploīdos organismos haploidija ir ideāls ierocis mazāk noderīgu mutāciju pārbaudei. Izveidojot haploīdu gametofītu, šīs šūnas izteiks tikai viena genoma satura ekvivalentu.

Tas ir, šūnas būs hemizigotas visiem gēniem. Ja šūnu nāve rodas no šī stāvokļa, šī cilts neveidos dzimumšūnas mitozes dēļ, tādējādi darbojoties kā filtrs nevēlamām mutācijām.

Līdzīgu apsvērumu var attiecināt uz tēviņiem, ka tie ir haploīdi dažām dzīvnieku sugām. Viņi ir arī hemizigoti visiem gēniem, kurus viņi pārvadā.

Ja viņi neizdzīvos un nesasniegs reproduktīvo vecumu, viņiem nebūs iespējas nodot šo ģenētisko informāciju nākamajām paaudzēm. Citiem vārdiem sakot, ir vieglāk likvidēt mazāk funkcionālos genomus.

Atsauces

1. Alberts, B., Johnson, AD, Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Molecular Biology of the Celi (6 ^th Edition). WW Norton & Company, Ņujorka, NY, ASV.
2. Bessho, K., Iwasa, Y., Day, T. (2015) Haploīdu priekšrocība salīdzinājumā ar diploīdiem mikrobiem vidē, kurā trūkst barības vielu. Journal of Theoretical Biology, 383: 116-329.
3. Brooker, RJ (2017). Ģenētika: analīze un principi. McGraw-Hill augstākā izglītība, Ņujorka, NY, ASV.
4. Goodenough, UW (1984) Ģenētika. WB Saunders Co Ltd, Filadelfija, PA, ASV.
5. Griffiths, AJF, Wessler, R., Carroll, SB, Doebley, J. (2015). Ievads ģenētiskās analīzes (11 ^th ed.). Ņujorka: WH Freeman, Ņujorka, NY, ASV.
6. Li, Y., Shuai, L. (2017) Universāls ģenētiskais rīks: haploīdās šūnas. Cilmes šūnu izpēte un terapija, 8: 197. doi: 10.1186 / s13287-017-0657-4.