Wat zijn haploïde cellen?

een haploïde cel is die cel die een genoom heeft dat bestaat uit een enkele basisreeks chromosomen. De haploïde cellen hebben daarom een ​​genomische inhoud die we de 'n' basislading noemen. Deze basisset van chromosomen is typerend voor elke soort.

De haploïde conditie is niet gerelateerd aan het aantal chromosomen, maar aan het aantal chromosomen dat het genoom van de soort vertegenwoordigt. Dat wil zeggen, de belasting of het basisnummer.

Met andere woorden, als het aantal chromosomen waaruit het genoom van een soort bestaat twaalf is, is dit het basisnummer. Als de cellen van dat hypothetische organisme twaalf chromosomen bezitten (dat wil zeggen, met een basisgetal van één), is die cel haploïde.

Als het twee complete sets heeft (dat wil zeggen, 2 X 12), is het diploïde. Als je er drie hebt, is het een triploïde cel die ongeveer 36 totale chromosomen bevat, afgeleid van 3 complete sets hiervan.

In de meeste, zo niet alle, prokaryote cellen wordt het genoom vertegenwoordigd door een enkel DNA-molecuul. Hoewel replicatie met vertraagde deling kan leiden tot gedeeltelijke diploïdie, zijn prokaryoten eencellig en haploïd.

Over het algemeen zijn ze ook van het unimoleculaire genoom. Dat wil zeggen, met een genoom voorgesteld door een enkele DNA-molecule. Sommige eukaryotische organismen zijn ook genomen van een enkele molecule, hoewel ze ook diploïde kunnen zijn.

De meeste hebben echter een genoom verdeeld in verschillende DNA-moleculen (chromosomen). De complete set van zijn chromosomen bevat de totaliteit van zijn specifieke genoom.

index

• 1 Haploidie in eukaryoten
• 2 Het geval van veel planten
• 3 Het geval van veel dieren
• 4 Is het voordelig om haploïde te zijn??
• 5 Referenties

Haploidie in eukaryoten

In eukaryote organismen kunnen we meer diverse en complexe situaties vinden in termen van hun ploïdie. Afhankelijk van de levenscyclus van het organisme, komen we bijvoorbeeld gevallen tegen waarbij multicellulaire eukaryoten zich ooit in hun diploïde leven bevinden, en bij een andere haploïde.

Binnen dezelfde soort kan het ook zijn dat sommige individuen diploïde zijn, terwijl andere haploïde zijn. Ten slotte is het meest voorkomende geval dat hetzelfde organisme zowel diploïde cellen als haploïde cellen produceert.

Haploïde cellen ontstaan ​​door mitose of door meiose, maar ze kunnen alleen mitose ervaren. Dat wil zeggen, een 'n' haploïde cel kan worden verdeeld om aanleiding te geven tot twee 'n' haploïde cellen (mitose).

Aan de andere kant kunnen ook '2n' diploïde cellen aanleiding geven tot vier 'n' haploïde cellen (meiose). Maar het zal nooit mogelijk zijn voor een haploïde cel om zich te delen door meiose omdat, door biologische definitie, een meiose een deling impliceert met reductie van het basisaantal chromosomen.

Het is duidelijk dat een cel met een basisaantal (dwz haploïde) geen reductieve delingen kan ervaren, omdat cellen met gedeeltelijke genoomfracties niet bestaan..

Het geval van veel planten

De meeste planten hebben een levenscyclus die wordt gekenmerkt door alternerende generaties. Deze generaties die elkaar in het leven van een plant afwisselen, zijn de generatie van de sporofyt ('2n') en de generatie van de gametofyt ('n').

Wanneer de fusie van gameten 'n' optreedt om aanleiding te geven tot een '2n' diploïde zygoot, wordt de eerste sporofytcel geproduceerd. Dit zal achtereenvolgens worden verdeeld door mitose totdat de plant het voortplantingsstadium bereikt.

Hier zal de meiotische verdeling van een specifieke groep van '2n' cellen aanleiding geven tot een set van 'n' haploïde cellen die de zogenaamde gametofyt zullen vormen, mannelijk of vrouwelijk.

De haploïde cellen van de gametofyten zijn geen gameten. Integendeel, later zullen ze verdeeld zijn om oorsprong te geven aan de respectievelijke mannelijke of vrouwelijke gameten, maar door mitose.

Het geval van veel dieren

Bij dieren is de regel dat meiose gametica is. Dat wil zeggen, de gameten worden geproduceerd door meiose. Het organisme, in het algemeen diploïde, zal een aantal gespecialiseerde cellen genereren die in plaats van zich te delen door mitose dit doen door meiose, en terminaal.

Dat wil zeggen, de resulterende gameten zijn de uiteindelijke bestemming van die cellijn. Er zijn natuurlijk uitzonderingen.

In veel insecten zijn de mannetjes van de soort bijvoorbeeld haploïde omdat ze een product zijn van de ontwikkeling door mitotische groei van onbevruchte eieren. Als ze volwassen zijn, produceren ze ook gameten, maar dan met mitose.

Is het voordelig om haploïde te zijn??

Haploïde cellen die functioneren als gameten vormen de materiële basis voor het genereren van variabiliteit door segregatie en recombinatie.

Maar als het niet was omdat de fusie van twee haploïde cellen het bestaan ​​mogelijk maakt van degenen die dat niet doen (de diploïden), dan zouden we geloven dat de gameten slechts een instrument zijn en geen doel op zich..

Er zijn echter veel organismen die haploïd zijn en negeren het evolutionaire of ecologische succes niet.

Bacteriën en archaea

Bacteriën en archaea, bijvoorbeeld, zijn hier al lange tijd, lang voordat diploïde organismen, inclusief multicellulaire organismen.

Zeker, ze vertrouwen veel meer op mutatie dan op andere processen om variabiliteit te genereren. Maar die variabiliteit is in principe metabool.

mutaties

In een haploïde cel zal het resultaat van de impact van elke mutatie in één generatie worden waargenomen. Daarom kunt u elke mutatie voor of tegen zeer snel selecteren.

Dit draagt ​​enorm bij aan het efficiënte aanpassingsvermogen van deze organismen. Wat dus niet gunstig is voor het organisme, kan het gunstig blijken voor de onderzoeker, omdat het veel gemakkelijker is om genetica te maken met de haploïde organismen.

In feite kan het fenotype in haploïden direct gerelateerd zijn aan het genotype, is het eenvoudiger om zuivere lijnen te genereren en is het gemakkelijker om het effect van spontane en geïnduceerde mutaties te identificeren.

Eukaryoten en diploïden

Aan de andere kant, in organismen die eukaryotisch en diploïde zijn, vormt haploïdie een perfect wapen voor het testen van nutteloze mutaties. Wanneer een gametofyt die haploïde is gegenereerd wordt, zullen deze cellen alleen het equivalent van een enkele genomische inhoud uitdrukken.

Dat wil zeggen, de cellen zullen hemicigoten zijn voor alle genen. Als celdood het gevolg is van die aandoening, zal die afstamming niet bijdragen tot gameten door mitose, waardoor een filterrol wordt uitgeoefend voor ongewenste mutaties..

Een soortgelijke redenering kan worden toegepast op mannetjes die bij sommige diersoorten haploïde zijn. Ze zijn ook hemizygoot voor alle genen die ze dragen.

Als ze niet overleven en de reproductieve leeftijd niet bereiken, hebben ze niet de mogelijkheid die genetische informatie door te geven aan toekomstige generaties. Met andere woorden, het wordt gemakkelijker om minder functionele genomen te elimineren.

referenties

1. Alberts, B., Johnson, A.D., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Molecular Biology of the Cell (6^th Edition). W.W. Norton & Company, New York, NY, VS..
2. Bessho, K., Iwasa, Y., Day, T. (2015) Het evolutionaire voordeel van haploïde versus diploïde microben in voedselarme omgevingen. Journal of Theoretical Biology, 383: 116-329.
3. Brooker, R. J. (2017). Genetica: analyse en principes. McGraw-Hill Higher Education, New York, NY, VS..
4. Goodenough, U. W. (1984) Genetics. W.B. Saunders Co. Ltd, Philadelphia, PA, VS..
5. Griffiths, A.J.F., Wessler, R., Carroll, S.B., Doebley, J. (2015). Een inleiding tot genetische analyse (11^th red.). New York: W.H. Freeman, New York, NY, VS..
6. Li, Y., Shuai, L. (2017) Een veelzijdige genetische tool: haploïde cellen. Stamcelonderzoek & therapie, 8: 197. doi: 10.1186 / s13287-017-0657-4.