АВТОПОЛИПЛОИДИЯ: ПОЛИПЛОИДИЯ, АЛОПОЛИПЛОИДИ И АВТОПОЛИПЛОИДИ - БИОЛОГИЯ - 2025

В autopoliploidía е вид полиплоидия (клетки, които имат повече от два комплекта от хромозоми в ядрото), в която един организъм или вид има две или повече идентични комплекта хромозоми. Следователно, това е резултат от дублирането на група хромозоми от един и същи вид.

Въз основа на проучвания, проведени с растения, е решено критериите, които трябва да се използват за класифициране на полиплоидите, да започват от начина им на произход. Разнообразието от механизми, които се срещат както при растенията, така и при животните, ни позволява да структурираме два големи класа полиплоидии: автополиплоидия и алополиплоидия.

Тигридия павония. От Rjcastillo, от Wikimedia Commons

В случай на автополиплоидия се комбинират повече от две групи еднакви хромозоми, така че клетката има повече от две групи хаплоидни хромозоми, наследени от родителите. Тези две групи хромозоми на родителите се дублират при децата, като могат да произведат нов вид.

Има няколко типа хромозоми: хаплоидни (единични), диплоидни (двойни), триплоидни (тройни) и тетраплоидни (четворни). Тройките и четворките са пример за полиплоидия.

Живите същества, които имат клетки с ядра (еукариоти), са диплоидни, което означава, че имат две групи хромозоми, всяка група идва от родител. Въпреки това, при някои живи същества (главно растения) е обичайно да се намери полиплоидия.

Полиплоидия

Полиплоидията е състоянието на клетките, които имат повече от два набора хромозоми в ядрото си, които образуват двойки, наречени хомолози.

Полиплоидията може да се появи поради аномалия в клетъчното делене. Това може да се случи по време на митоза (клетъчно делене на соматични клетки) или по време на метафаза I на мейоза (клетъчно деление на полови клетки).

Това състояние може да се стимулира и при клетъчни култури и растения, като се използват химични индуктори. Най-известните са колхицин, който може да доведе до дублиране на хромозоми, като оризалин.

Освен това полиплоидията е механизъм на симпатичната спецификация, тоест формирането на вид без предварително установяване на географска бариера между две популации. Това се случва, защото полиплоидните организми не могат да се кръстосват с други представители на техните видове, които са диплоидни, през повечето време.

Пример за полиплоидия е растението Erythranthe peregrina: хромозомната последователност на това растение потвърди, че видът произхожда от Erythranthe robertsii, стерилен триплоиден хибрид от кръста между Erythranthe guttata и E. Erythranthe lutea. Тези видове бяха докарани във Великобритания от друго местообитание.

След натурализацията в новата екосистема, нови популации от Erythranthe peregrina се появяват в Шотландия и Оркнейските острови поради дублиране на генома на местните популации на Erythranthe robertsii.

Как протича автополиплоидията?

Автополиплоидията може да възникне в резултат на различни процеси, изпитвани от даден вид:

• Просто геномно дублиране поради дефекти в деленето на зародишни клетки, след митотично деление
• Производство и оплождане на гамети, които не се намаляват поради грешка в клетъчното делене, след мейоза (при животни основно се среща в яйца)
• Полиспермия, която е, когато яйцеклетка се опложда от повече от една сперма

В допълнение, има външни фактори като начина на възпроизвеждане и температурата на околната среда, които могат да увеличат честотата и количеството на производството на автополиплоиди.

Понякога автополиплоидите се появяват чрез спонтанно дублиране на соматичния геном, както в случая с ябълковите кълнове (Malus domesticus).

Това е най-често срещаната форма на изкуствено индуцирана полиплоидия, при която методи като синтез на протопласти или лечение с колхицин, оризалин или митотични инхибитори се прилагат за нарушаване на нормалното митотично деление.

Този процес активира производството на полиплоидни клетки и може да бъде много полезен за подобряването на растенията, особено когато искате да приложите интрогресия (движение на гени от един вид към друг чрез хибридизация, последвано от обратно кръстосване) в случай на дъб и бреза в растенията. и случай на вълци и койоти при животни.

Какво е автотриплоидия?

Автотриплоидията е състояние, при което клетките съдържат тройно число хромозоми от един и същи вид, представящи три еднакви генома. При растенията автотриплоидията е свързана с апомиктично чифтосване (размножаване чрез семена).

В селското стопанство автотриплоидията може да доведе до липса на семена, както в случая с банани и дини. Триплоидията се прилага също в културата на сьомга и пъстърва, за да се предизвика стерилност.

Триплоидните кученца са стерилни (феномен „триплоиден блок“), но от време на време могат да допринесат за образуването на тетраплоиди. Този път към тетраплоидия е известен като "триплоиден мост".

Алополиполиди и автополиплоиди

Алополиплоидите са видове, които имат повече от три групи хромозоми в клетките си и са по-често срещани от автополиплоидите, но автополиплоидите получават по-голямо значение

Автополиплоидите са полиплоиди с няколко групи хромозоми, получени от един и същ таксон (научна класификационна група). Примери за естествени автополиплоиди са растението за прасенце (Tolmiea menzisii) и бялата есетра (Acipenser transmontanum).

Автополиплоидите имат най-малко три групи хомоложни хромозоми, това причинява високи проценти на чифтосване по време на мейоза и намалена плодовитост чрез асоцииране.

В естествените автополиплоиди сдвояването на неправилни хромозоми по време на мейоза причинява стерилност, защото се извършва многовалентно образуване.

Един вид произхожда от автополиплоидия, ако яйцата и спермата на организмите в популацията имат случайно удвоен брой хромозоми и когато се размножават помежду си, те генерират тетраплоидно потомство.

Ако тези потомства се чифтосват помежду си, се генерира плодородно тетраплоидно потомство, генетично изолирано от останалата част от популацията. По този начин автополиплоидията от едно поколение създава бариера за потока на гените между зреещите видове и техните родителски видове.

Препратки

1. Кембъл, НС и Рийз, Дж.Б. (2007). Биология. Мадрид: редакция Médica Panamericana.
2. Грегори, Т. (2005). Еволюцията на генома. Сан Диего: Elservier Academic Press.
3. Хасан Дар, Т. и Реман, Р. (2017). Полиплоидия: Възходящи тенденции и бъдещи перспективи. Ню Делхи: Спрингер.
4. Jenkins, J. (1986). Генетика. Барселона: Редакционно реверте.
5. Никлас, К. (1997). Еволюционната биология на растенията. Чикаго: Университетът в Чикаго Преса.