КАКВО ПРЕДСТАВЛЯВАТ ДИПЛОИДНИТЕ КЛЕТКИ? - БИОЛОГИЯ - 2025

На диплоидни клетки са тези, съдържащи два екземпляра набор от хромозоми. Наричаме хромозоми, които образуват двойки хомоложни хромозоми. Следователно диплоидните клетки притежават двойни геноми поради наличието на два пълни комплекта хомоложни хромозоми. Всеки геном се допринася от различни гамети в случай на сексуална репродукция.

Тъй като гамети са получени хаплоидни клетки, със съдържание на хромозоми, равно на 'n', когато се слеят, те генерират диплоидни клетки '2n'. В многоклетъчните организми първоначалната диплоидна клетка, получена от този процес на оплождане, се нарича зигота.

Впоследствие зиготата се разделя чрез митоза, за да се получат диплоидните клетки, съставляващи целия организъм. Една група клетки на тялото обаче ще бъде посветена на бъдещото производство на хаплоидни гамети.

Гамети, в организъм с диплоидни клетки, могат да бъдат произведени чрез мейоза (гаметична мейоза). В други случаи мейозата поражда тъканта, компонента или поколението, което чрез митоза ще доведе до гаметите.

Това е типичният случай например на растения, в които възниква спорофитно поколение ('2n') и след това гаметофитно ('n'). Гаметофитът, продукт на мейотични разделения, е отговорен за производството на гамети, но за митоза.

Освен чрез гамеено сливане, преобладаващият начин за генериране на диплоидни клетки е чрез митоза на други диплоидни клетки.

Тези клетки са привилегированият сайт на генно взаимодействие, селекция и диференциация. Тоест във всяка диплоидна клетка взаимодействат двата алела на всеки ген, всеки от които е допринесен от различен геном.

Предимства на диплоидията

Живите същества са се развили, за да преобладават най-ефективно при условия, при които могат да представят стабилна реакция. Тоест, за да оцелее и да допринесе за съществуването и постоянството на дадена генетична линия.

Тези, които могат да реагират, вместо да загинат, при нови и предизвикателни условия, предприемат допълнителни стъпки в същата посока или дори нова. Има обаче промени, които са довели до основни етапи в диверсификационната траектория на живите същества.

Сред тях безспорно са появата на сексуална репродукция, в допълнение към появата на диплоидия. Това от няколко гледни точки дава предимства на диплоидния организъм.

Тук ще поговорим малко за някои последици, произтичащи от съществуването на два различни, но свързани, геноми в една и съща клетка. В хаплоидна клетка геномът се изразява като монолог; в диплоиден, като разговор.

Израз без фонов шум

Наличието на два алела на ген в диплоидите позволява генна експресия без фонов шум на глобално ниво.

Въпреки че винаги ще има възможност да бъде неработоспособен за някаква функция, двойният геном обикновено намалява вероятността да бъде неработоспособен за толкова, колкото един геном може да го определи.

Генетично архивиране

Единият алел е информационно одобрение на другия, но не по същия начин, по който допълваща ДНК група е на сестра си.

В последния случай подкрепата е за постигане на постоянство и вярност на една и съща последователност. В първия случай е така, че съвместното съществуване на променливост и разлики между два различни генома позволяват постоянство на функционалността.

Непрекъснато изразяване

В диплоиден организъм се увеличава възможността да се поддържат активни функциите, които определят и позволяват информацията на генома. В хаплоиден организъм мутирал ген налага чертата, свързана със състоянието му.

В диплоиден организъм наличието на функционален алел ще позволи да се изрази функцията дори в присъствието на нефункционален алел.

Например в случаи на мутирали алели със загуба на функция; или когато функционалните алели се инактивират чрез вирусно вкарване или чрез метилиране. Алелът, който не търпи мутация, инактивиране или заглушаване, ще отговаря за проявата на героя.

Запазване на променливостта

Хетерозиготността очевидно е възможна само при диплоидни организми. Хетерозиготите предоставят алтернативна информация за бъдещите поколения в случай на драстични промени в условията на живот.

Два отделни хаплоида за локус, който кодира важна функция при определени условия, със сигурност ще бъдат подбрани. Ако изберете за един от тях (тоест за алела на единия от тях), губите другия (тоест алела на другия).

В хетерозиготен диплоид и двата алела могат да съществуват дълго време, дори при условия, които не допринасят за избора на един от тях

Предимство на хетерозиготите

Предимството на хетерозиготите е известно също като хибридна сила или хетероза. Според тази концепция сборът от малки ефекти за всеки ген поражда индивиди с по-добри биологични показатели, тъй като те са хетерозиготни за повече гени.

По строго биологичен начин хетерозата е противоположният контрагент на хомозиготността - по-скоро се интерпретира като генетична чистота. Те са две противоположни условия и доказателствата са склонни да посочват хетерозата като източник не само на промяна, но и на по-добра адаптивност към промените.

Стойността на рекомбинацията

В допълнение към генерирането на генетична променливост, поради което се счита за втората движеща сила за еволюционната промяна, рекомбинацията регулира ДНК хомеостазата.

Тоест запазването на информационното съдържание на генома и физическата цялост на ДНК зависи от мейотичната рекомбинация.

Рекомбинационният медииран ремонт, от друга страна, позволява да се гарантира целостта на организацията и съдържанието на генома на местно ниво.

За да направите това, човек трябва да прибегне до ненарушено копие на ДНК, за да се опита да поправи този, който е претърпял промяната или повредата. Това е възможно само при диплоидни организми или поне при частични диплоиди.

Препратки

1. Alberts, B., Johnson, AD, Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Molecular Biology of the Cell (6 ^-то издание). WW Norton & Company, Ню Йорк, Ню Йорк, САЩ.
2. Brooker, RJ (2017). Генетика: анализ и принципи. McGraw-Hill Висше образование, Ню Йорк, Ню Йорк, САЩ.
3. Goodenough, UW (1984) Генетика. WB Saunders Co. Ltd, Филаделфия, Пенсилвания, САЩ.
4. Griffiths, AJF, Wessler, R., Carroll, SB, Doebley, J. (2015). Въведение в генетичния анализ (11 ^-то издание). Ню Йорк: WH Freeman, Ню Йорк, Ню Йорк, САЩ.
5. Hedrick, PW (2015) Предимство на хетерозиготите: ефектът от изкуствения подбор при добитъка и домашните любимци. Списание за наследственост, 106: 141-54. doi: 10.1093 / jhered / esu070
6. Perrot, V., Richerd, S., Valéro, M. (1991) Преход от хаплоидия към диплоидия. Природа, 351: 315-317.