AUTOPOLYPLOIDY: POLYPLOIDY, ALLOPOLYPLOIDS OG AUTOPOLYPLOIDS - BIOLOGI - 2026

Den autopoliploidía er en type polyploidi (celler som har mer enn to sett av kromosomer i cellekjernen), i hvilken en organisme eller art har to eller flere identiske kromosomsett. Derfor er det resultatet av duplisering av en gruppe kromosomer av samme art.

Basert på studier utført med planter, har det blitt bestemt at kriteriene som skal brukes for å klassifisere polyploider skal starte fra deres opprinnelsesmåte. Mangfoldet av mekanismer som forekommer i både planter og dyr gjør det mulig for oss å strukturere to store klasser av polyploidi: autopolyploidy og allopolyploidy.

Tigridia pavonia. Av Rjcastillo, fra Wikimedia Commons

Når det gjelder autopolyploidi, kombineres mer enn to grupper av identiske kromosomer, så cellen har mer enn to grupper av haploide kromosomer arvet fra foreldrene. Disse to settene med kromosomer av foreldrene dupliseres hos barna, og kan komme fra en ny art.

Det er flere typer kromosomer: haploide (enkelt), diploide (doble), triploid (trippel) og tetraploid (firedobler). Trippel og firedobler er da eksempler på polyploidi.

Levende vesener som har celler med kjerner (eukaryoter) er diploide, noe som betyr at de har to grupper kromosomer, hver gruppe kommer fra en forelder. I noen levende vesener (hovedsakelig planter) er det imidlertid vanlig å finne polyploidi.

polyploidi

Polyploidy er tilstanden til celler som har mer enn to sett med kromosomer i kjernen, som danner par som kalles homologer.

Polyploidi kan vises på grunn av en unormalhet i celledeling. Dette kan skje under mitose (celledeling av somatiske celler) eller under metafase I av meiose (celledeling av kjønnsceller).

Denne tilstanden kan også stimuleres i cellekulturer og planter ved bruk av kjemiske indusere. De mest kjente er colchicine, som kan gi en kromosomduplisering, som oryzalin.

Videre er polyploidi en mekanisme for sympatrisk spesiasjon, det vil si dannelsen av en art uten forutgående etablering av en geografisk barriere mellom to bestander. Dette skjer fordi polyploide organismer ikke kan avle med andre medlemmer av artene deres som er diploide, mesteparten av tiden.

Et eksempel på polyploidi er Erythranthe peregrina-planten: kromosomalsekvensen til denne planten bekreftet at arten stammer fra Erythranthe robertsii, en steril triploid-hybrid fra krysset mellom Erythranthe guttata og E. Erythranthe lutea. Disse artene ble brakt til Storbritannia fra et annet habitat.

Etter naturalisering i det nye økosystemet dukket det opp nye bestander av Erythranthe peregrina i Skottland og Orknøyene på grunn av duplisering av genomet til lokale bestander av Erythranthe robertsii.

Hvordan oppstår autopolyploidi?

Autopolyploidy kan oppstå som et resultat av forskjellige prosesser som en art opplever:

• Enkel genomisk duplisering på grunn av defekter i kimen celledeling, etter mitotisk deling
• Produksjon og befruktning av gameter ikke redusert ved feil ved celledeling, etter meiose (hos dyr forekommer det i utgangspunktet i egg)
• Polyspermia, som er når et egg blir befruktet av mer enn ett sæd

I tillegg er det eksterne faktorer som reproduksjonsmåten og omgivelsestemperaturen, som kan øke frekvensen og mengden av autopolyploidproduksjon.

Noen ganger vises autopolyploider ved spontan duplisering av det somatiske genomet, som i tilfelle eple spirer (Malus domesticus).

Dette er den vanligste formen for kunstig indusert polyploidi, der metoder som protoplastfusjon eller behandling med colchicine, oryzalin eller mitotiske hemmere blir brukt for å forstyrre normal mitotisk inndeling.

Denne prosessen aktiverer produksjonen av polyploide celler og kan være veldig nyttig i forbedring av planter, spesielt når du vil bruke introgresjon (bevegelse av gener fra en art til en annen ved hybridisering etterfulgt av backcrossing) når det gjelder eik og bjørk i planter. og tilfelle av ulv og coyoter hos dyr.

Hva er autotriploidi?

Autotriploidy er en tilstand der celler inneholder tredobbelt antall kromosomer, fra samme art, og har tre identiske genomer. Hos planter er autotriploidi relatert til apomiktisk parring (reproduksjon ved hjelp av frø).

I jordbruket kan autotriploidi føre til mangel på frø, som for bananer og vannmeloner. Triploidy brukes også i laks og ørretkultur for å indusere sterilitet.

Triploid valper er sterile ("triploid block" fenomen), men kan av og til bidra til tetraploid dannelse. Denne veien til tetraploidi er kjent som "triploid bridge."

Allopolipolider og autopolyploider

Allopolyploider er arter som har mer enn tre sett med kromosomer i cellene, og er vanligere enn autopolyploider, men autopolyploider får mer relevans

Autopolyploider er polyploider med flere grupper kromosomer avledet fra samme taxon (vitenskapelig klassifiseringsgruppe). Eksempler på naturlige autopolyploider er piggyback-planten (Tolmiea menzisii) og den hvite støren (Acipenser transmontanum).

Autopolyploider har minst tre grupper av homologe kromosomer, dette medfører høye prosentvis parring under meiose og redusert fruktbarhet ved forening.

I naturlige autopolyploider forårsaker sammenkobling av uregelmessige kromosomer under meiose sterilitet fordi multivalent dannelse finner sted.

En art stammer fra autopolyploidi hvis eggene og sæd fra organismen i befolkningen har et tilfeldig doblet antall kromosomer, og når de formerer seg med hverandre genererer de tetraploide avkom.

Hvis disse avkomene parer seg med hverandre, genereres en fruktbar tetraploid avkom genetisk isolert fra resten av befolkningen. Dermed skaper en generasjons autopolyploidi en barriere for genstrøm mellom modne arter og deres foreldre.

referanser

1. Campbell, NA og Reece, JB (2007). Biologi. Madrid: Redaksjonell Médica Panamericana.
2. Gregory, T. (2005). Utviklingen av genomet. San Diego: Elservier Academic Press.
3. Hassan Dar, T. og Rehman, R. (2017). Polyploidy: Recen trender og fremtidige perspektiver. New Delhi: Springer.
4. Jenkins, J. (1986). Genetikk. Barcelona: Redaksjonell Reverté.
5. Niklas, K. (1997). Plantenes evolusjonsbiologi. Chicago: University of Chicago Press.