Autopoliploidía הוא סוג של polyploidy (תאים שיש יותר משני סטים של כרומוזומים בגרעין), שבו אורגניזם או מינים יש שניים או יותר זהים סטים של כרומוזומים. לכן, זו תוצאה של כפילות של קבוצת כרומוזומים מאותו המין.
על סמך מחקרים שנערכו עם צמחים, הוחלט כי הקריטריונים שיש להשתמש בהם לסיווג פוליפלואידים צריכים להתחיל ממצב המקור שלהם. מגוון המנגנונים המתרחשים אצל צמחים ובעלי חיים מאפשרים לנו לבנות שתי כיתות גדולות של פוליפלואידיות: אוטופולופולידיות ואלופולופולידיות.
טריגוניה פאבוניה. מאת Rjcastillo, מ- Wikimedia Commons
במקרה של אוטו-פלואידדיות, משולבים יותר משתי קבוצות של כרומוזומים זהים, כך שלתא יש יותר משתי קבוצות של כרומוזומים תורשיים שעברו בירושה מההורים. שתי קבוצות הכרומוזומים של ההורים משוכפלות אצל הילדים, היכולות להיווצר מין חדש.
ישנם מספר סוגים של כרומוזומים: haploid (יחיד), diploid (כפול), triploid (משולש), ו tetraploid (ארבע). משולשים וארבעה הם, אם כן, דוגמאות לפוליפלואידיות.
יצורים חיים שיש להם תאים עם גרעינים (איוקריוטות) הם דיפלואידים, מה שאומר שיש להם שתי קבוצות של כרומוזומים, שכל קבוצה מגיעה מהורה. עם זאת, בחלק מהיצורים החיים (בעיקר צמחים) מקובל למצוא פוליפלואידיות.
פוליפלואידי
פוליפלואידי הוא מצבם של תאים שיש להם יותר משתי קבוצות כרומוזומים בגרעין שלהם, היוצרים זוגות הנקראים הומולוגים.
פוליפלואידי יכול להופיע בגלל חריגה בחלוקת התא. זה יכול לקרות במהלך מיטוזה (חלוקת תאים של תאים סומטיים) או במהלך מטאפזה I של מיוזה (חלוקת תאים של תאי מין).
ניתן לעורר מצב זה גם בתרבויות תאים וצמחים, באמצעות מנגנונים כימיים. הידועים ביותר הם קולכיצין שעלולים לייצר כפילות כרומוזומים, כמו אוריזאלין.
יתר על כן, פוליפלואידיות היא מנגנון של מפרט סימטרי, כלומר היווצרות של מין ללא קביעה מוקדמת של מחסום גיאוגרפי בין שתי אוכלוסיות. זה קורה מכיוון שאורגניזמים פוליפלואידים אינם יכולים להתרבות עם חברים אחרים במין שהם דיפלואידים, רוב הזמן.
דוגמא לפוליפלואידיות היא צמח הארייתרנתה פרגרינה: הרצף הכרומוזומלי של צמח זה אישר כי המין מקורו ב Erythranthe robertsii, הכלאה טריפלויד סטרילית מהמעבר בין Erythranthe guttata ו- E. Erythranthe lutea. מינים אלה הובאו לבריטניה מבית גידול אחר.
עם התאזרחות במערכת האקולוגית החדשה, הופיעו בסקוטלנד ובאיי אורקני אוכלוסיות חדשות של ארית'רנת'ה עקב כפילות הגנום של האוכלוסיות המקומיות של Erythranthe robertsii.
כיצד מתרחשת אוטופיליפולידיות?
Autopolyploidy יכול להתרחש כתוצאה מתהליכים שונים שחווה מין:
- שכפול גנומי פשוט בגלל פגמים בחלוקת תאי הנבט, לאחר חלוקה מיטוטית
- ייצור והפריה של גמטות שלא הופחתו בטעות בחלוקת התא, לאחר מיוזה (אצל בעלי חיים זה מתרחש בעיקר בביצים)
- פוליספרמיה, זה כאשר ביצית מופרית על ידי יותר מזרע אחד
בנוסף ישנם גורמים חיצוניים כמו דרך ההתרבות והטמפרטורה הסביבתית שיכולים להגדיל את התדירות והכמות של הייצור האוטופוליפלואידי.
לפעמים אוטופוליפלואידים מופיעים על ידי שכפול ספונטני של הגנום הסומטי, כמו במקרה של נבטי תפוחים (Malus domesticus).
זוהי הצורה הנפוצה ביותר של פוליפלואידי הנגרם באופן מלאכותי, כאשר מיושמים שיטות כמו איחוי פרוטופלסט או טיפול במעכבי קולכיצין, אוריזאלין או מיטוטי כדי לשבש את החלוקה המיטוטית התקינה.
תהליך זה מפעיל ייצור של תאים פוליפלואידים ויכול להיות שימושי מאוד בשיפור הצמחים, במיוחד כשרוצים להחיל פתיחה (תנועה של גנים ממין אחד למשנהו על ידי הכלאה ואחריה מעבר חוצה) במקרה של אלון ליבנה בצמחים. ובמקרה של זאבים וזרעונים בבעלי חיים.
מהי אוטוטריפולידיות?
Autotriploidy הוא מצב בו התאים מכילים מספר משולש של כרומוזומים, מאותו המין, המציגים שלושה גנים זהים. בצמחים, אוטוטריפולידיות קשורה להזדווגות אפומיקטית (רבייה באמצעות זרעים).
בחקלאות Autotriploidy יכול להוביל לחוסר זרעים, כמו במקרה של בננות ואבטיחים. הטריפולידיות מיושמת גם בתרבית הסלמון והפורל כדי לגרום לעקרות.
גורים משולשים הם סטריליים (תופעת "חסימת טריפואיד"), אך יכולים מדי פעם לתרום להיווצרות טטראפלואידים. דרך זו לטרטראולידיות מכונה "הגשר הטריפולידי".
Allopolipolides ו autopolyploids
Allopolyploids הם מינים שיש להם יותר משלוש קבוצות של כרומוזומים בתאים שלהם, והם נפוצים יותר מאשר אוטופוליפלואידים, אך autopolyploids מקבלים יותר רלוונטיות
Autopolyploids הם פוליפלואידים עם כמה קבוצות של כרומוזומים שמקורם באותו טקסון (קבוצת סיווג מדעית). דוגמאות לאוטו-פלואידים טבעיים הם צמח החזיר (Tolmiea menzisii) והציד הלבן (Acipenser transmontanum).
Autopolyploids יש לפחות שלוש קבוצות של כרומוזומים הומולוגיים, זה גורם לאחוזים גבוהים של הזדווגות במהלך מיוזה וירידה בפוריות כתוצאה מאסוציאציה.
אצל אוטופוליפלואידים טבעיים, התאמת כרומוזומים לא סדירים במהלך מיוזה גורמת לעיקרות מכיוון שמתרחשת היווצרות רב-ערכית.
מין שמקורו באוטו-פלופידון אם לביצים ולזרע של האורגניזמים באוכלוסייה יש כמות כפולה בטעות של כרומוזומים וכאשר הם מתרבים זה עם זה הם יוצרים צאצאים טטרפלואידים.
אם צאצאים אלה מזדווגים זה עם זה, נוצר צאצאים טטראפלואידיים פוריים שמבודדים גנטית משאר האוכלוסייה. לפיכך, אוטופיליפולידיות חד-דוריות יוצרות מחסום לזרימת הגנים בין מינים המתבגרים למין האב שלהם.
הפניות
- קמפבל, NA ו- Reece, JB (2007). ביולוגיה. מדריד: העריכה Médica Panamericana.
- גרגורי, ט '(2005). התפתחות הגנום. סן דייגו: העיתונות האקדמית Elservier.
- חסן דר, ט 'ורהמן, ר' (2017). פוליפלואידיות: מגמות רן ונקודות מבט עתידיות. ניו דלהי: ספרינגר.
- ג'נקינס, ג '(1986). גנטיקה. ברצלונה: Reverté העריכה.
- Niklas, K. (1997). הביולוגיה האבולוציונית של צמחים. שיקגו: אוניברסיטת שיקגו עיתונות.