Delen:
Isogamie-eigenschappen en -typen
de isogamy Het is een voortplantingssysteem van planten waarbij de gameten morfologisch vergelijkbaar zijn. De gelijkenis komt voor in vorm en grootte, en mannelijke en vrouwelijke geslachtscellen kunnen niet worden onderscheiden. Dit reproductieve systeem wordt als voorouderlijk beschouwd. Het komt voor in verschillende groepen algen, schimmels en protozoa.
De gameten die betrokken zijn bij isogamie kunnen mobiel (tril) zijn of niet. De vereniging van hen vindt plaats door conjugatie. Niet-gedifferentieerde geslachtsdelen versmelten en wisselen genetisch materiaal uit.
Isogamie kan homothallisch of heterothal zijn. Het is homothallisch wanneer de fusie optreedt tussen gameten die hetzelfde genoom hebben. In heterotactische isogamie hebben de gameten een verschillende genetische samenstelling.
index
- 1 Kenmerken
- 2 soorten
- 2.1 Homothetische isogamie
- 2.2 heterothallic isogamie
- 3 Isogamie in algen
- 3.1 Chlamydomonas
- 3.2 Closterium
- 3.3 Bruine algen
- 4 Isolatie in schimmels
- 4.1 Gisten
- 4.2 Filamenteuze schimmels
- 5 Isogamie in protozoa
- 6 Referenties
features
Reproductie door isogamie gebeurt door conjugatie. Hierin beweegt de inhoud van de ene cel naar de andere en vindt fusie plaats.
Processen van carigamie (fusie van kernen) en plasmogamie (fusie van cytoplasma) zijn hierbij betrokken. De differentiatie van somatische cellen in seksuele cellen kan worden geassocieerd met omgevingsomstandigheden. Het kan ook de interactie met andere individuen van dezelfde soort beïnvloeden.
Nadat differentiatie heeft plaatsgevonden, moeten de gameten andere geslachtscellen vinden en herkennen. In de groepen waar isogamie voorkomt, vindt de herkenning en fusie van gameten op verschillende manieren plaats.
Geslachtscellen kunnen flagellated of immobiel zijn. In sommige gevallen zijn ze groot, zoals in sommige groene algen.
type
Er zijn twee soorten isogamie gerelateerd aan de genetische samenstelling van gameten.
Homothetische isogamie
De gameet van een individu is geconjugeerd met een andere uit dezelfde klonale groep. In dit geval wordt ervan uitgegaan dat zelfbevruchting optreedt.
Alle kernen hebben hetzelfde genotype en er is geen interactie met een ander genotype. Somatische cellen differentiëren direct in geslachtscellen.
Gameten worden gevormd in klonale populaties en vervolgens vindt fusie plaats om de zygote te vormen.
Heterothallic isogamie
Gameten worden geproduceerd in verschillende individuen, die een verschillende genetische samenstelling hebben.
Gameten moeten genetische compatibiliteit voor fusie hebben. Over het algemeen worden er twee soorten gameten gevormd. De "plus" en de "minus" die compatibel zijn met elkaar.
De gametangiale cel (die de gameet produceert) van het ene type vormt een paar met het andere type. Deze worden erkend via chemische communicatie die in sommige gevallen de productie van feromonen omvat..
Isolatie in algen
De aanwezigheid van twee soorten geslachtscellen geassocieerd met isogamie is waargenomen in algen.
In sommige groepen zijn de gameten van gemiddelde grootte en hebben ze fototaxemechanismen. Er is een oculaire plek die de stimulus van licht ontvangt.
Ze worden meestal geassocieerd met de aanwezigheid van chloroplasten en het vermogen om reservesubstanties te accumuleren. In andere gevallen zijn de gameten erg klein en vertonen ze geen oculaire vlek.
Seksuele voortplanting in algen met isogamie vindt op verschillende manieren plaats.
Chlamydomonas
Het is een groep eencellige groene algen, met twee flagella's. Het presenteert heterotactische isogamie. Homotactische isogamie kan bij sommige soorten voorkomen.
De haploïde vegetatieve cellen differentiëren tot geslachtscellen wanneer de stikstofomstandigheden in het medium toenemen. Er zijn twee soorten gameten, met verschillende genetische complementen.
De gameten produceren agglutininen (adhesiemoleculen) die de vereniging van de flagellen begunstigen. Na de fusie verschaffen de twee gameten de genetische informatie die nodig is voor de ontwikkeling van het embryo.
Closterium
Deze algen behoren tot de divisie Charyophyta. Ze zijn eencellig. Ze presenteren homothetische en heterothallic isogamie.
De gameten zijn niet mobiel. In dit geval, wanneer de geslachtscellen ontstaan, wordt een conjugatiepapilla gevormd. Cytoplasma's worden vrijgegeven door scheuring van de celwand.
Vervolgens vindt de fusie van de protoplasma's van beide gameten plaats en vormt de zygoot zich. Er wordt aangenomen dat chemische aantrekking optreedt tussen de verschillende genetische typen in heterothallische isogamie.
Bruine algen
Het zijn meercellige organismen, met gevlagde isogame gameten. Andere groepen reproduceren door anisogamie of een oogamy.
De gameten zijn morfologisch gelijk, maar gedragen zich anders. Er zijn soorten waar het vrouwelijke type feromonen vrijgeeft die het mannelijke type aantrekken.
In andere gevallen beweegt een type gameet voor een korte periode. Vervolgens slikt hij het flagellum en geeft hij feromonen vrij. Het andere type beweegt voor een langere tijd en heeft een feromoonsignaalreceptor.
Isolatie bij schimmels
Isogamie van zowel het homothalische als het heterothallische type vindt plaats. In de meeste gevallen is de herkenning van de gameten geassocieerd met de productie van feromonen.
gisten
In verschillende eencellige groepen zoals Saccharomyces, de gameten verschillen in reactie op een verandering in de samenstelling van het kweekmedium. Onder bepaalde omstandigheden, zoals lage niveaus van stikstof, worden somatische cellen gedeeld door meiose.
Gameten met verschillende genetische make-up worden herkend door feromonen signalen. De cellen vormen projecties naar de bron van feromonen en voegen zich bij hun apices. De kernen van beide gameten migreren totdat ze samenvloeien en vormen een diploïde cel (zygote).
Filamenteuze schimmels
Het zijn meercellige organismen. Hoofdzakelijk presenteren zij heterotálicos-systemen. Tijdens seksuele ontwikkeling vormen ze donor (mannelijk) en receptieve (vrouwelijke) structuren.
De fusie van de cellen kan plaatsvinden tussen een hypha en een meer gespecialiseerde cel of tussen twee hyphae. De ingang van de donorkern (mannelijk) in de hypha, stimuleert de ontwikkeling van een vruchtbaar lichaam.
De kernen worden niet onmiddellijk samengevoegd. Het vruchtlichaam vormt een dikaryotische structuur met kernen van verschillende genetische samenstelling. Vervolgens worden de kernen samengevoegd en gedeeld door meiose.
Isolatie in protozoa
Isogamie komt voor in flagellated eencellige groepen. Deze trilhaarorganismen vestigen een cytoplasmatische verbinding tussen de gameten in gespecialiseerde gebieden van het plasmamembraan.
De trilharengroepen hebben twee kernen, een macronucleus en een micronucleus. De macronucleus is de somatische vorm. De diploïde micronucleus wordt gedeeld door meiose en vormt de gameta.
De haploïde kernen worden uitgewisseld via een cytoplasmatische brug. Vervolgens worden de cytoplasma's van elke cel hersteld en krijgen ze hun autonomie terug. Dit proces is uniek binnen eukaryoten.
in Euplotes specifieke feromonen van elk genetisch type worden geproduceerd. De cellen stoppen de somatische groei wanneer het een feromoon van verschillende genetische samenstelling detecteert.
Voor soorten van Dileptus Herkenningsmoleculen worden gepresenteerd op het oppervlak van de cel. Compatibele gameten worden gebonden door adhesie-eiwitten in de cilia.
in paramecium Herkenningsstoffen worden geproduceerd tussen compatibele gameten. Deze stoffen bevorderen de vereniging van de seksuele cellen, evenals hun adhesie en daaropvolgende fusie.
referenties
- Hadjivasiliou Z en A Pomiankowski (2016) Gamete-signalering ligt ten grondslag aan de evolutie van paringstypes en hun aantal. Phil. Trans. R. Soc. B 371: 1-12.
- Lehtonen J, H Kokko en GA Parker (2016) Wat leren isogame organismen ons over seks en de twee geslachten? Trans. R. Soc. B 371: 20150532.
- Noch M, M Fererzaki, S Sun, X Wang en J Heitman (2011) Seks in schimmels. Annu. Rev. Genet. 45: 405-430.
- Togashia T, JL Bartelt, J Yoshimura, K Tainakae en PA Cox (2012) Evolutionaire trajecten verklaren de gevarieerde evolutie van isogamie en anisogamie in mariene groene algen. Proc Natl Acad Sci 109: 13692-13697.
- Tsuchikane Y. M Tsuchiya, F Hinka, H Nozaki en H Sekimoto (2012) Zygospore-formatie tussen homothallische en heterothallische stammen van Closterium. Sex Plant Reprod 25: 1-9.