PARASEXUAL REPRODUKSJON: MONERASER, PROTISTER OG SOPP - BIOLOGI - 2024

Den parasexuelle reproduksjon er en spesiell type reproduksjon som involverer overføring av genetisk materiale uten en prosess med reduksjonsdeling (meiose) eller gamet intervensjon oppstår. Parasexualitet ble oppdaget i 1956 av den italienske genetikeren Guido Pontecorvo.

Den parasexuelle syklusen er en mitotisk mekanisme for å oppnå produksjonen av avkom med nye genotyper gjennom genomkombinasjon. I motsetning til seksuell reproduksjon, er det en prosess som mangler koordinering og ikke involverer meiotiske celledelinger.

Candida albicans parasexual syklus. Tatt og redigert fra: Anja Forche, Kevin Alby, Dana Schaefer, Alexander D Johnson, Judith Berman, Richard J Bennett.

Selv om den opprinnelig ble oppdaget i sopp, har denne typen reproduksjon senere også blitt observert i andre organismer, for eksempel bakterier og protister. Noen forfattere har til og med antydet eksistensen av parasexualitet i blomstrende planter.

I sopp

Parasexual reproduksjon ble opprinnelig oppdaget i soppen Aspergillus nidulans, selv om dens kapasitet allerede er påvist i en stor gruppe av forskjellige arter. Syklusen består av tre stadier: diploidisering, mitotisk chiasmdannelse og haploidisering.

diploidisering

Prosessen med parasexual reproduksjon i sopp begynner, som i tilfelle av seksuell syklus, med dannelse av en heterokaryot ved forening av to genetisk forskjellige mycelier og fusjon av deres cellulære cytoplasmer (plasmogamy). Den resulterende heterokaryoten har celler med to haploide kjerner.

Noen ganger kan haploide kjerner smelte sammen (karyogamy) og produsere diploide kjerner. Disse kjernene kan dele seg ved mitose som gir opphav til nye diploide kjerner. På denne måten vil heterokaryoten ha celler med haploide kjerner og med diploide kjerner.

Mitotisk chiasmdannelse og crossover

Chiasmen er en bro som er etablert mellom søsterkromatider under rekombinasjonen som oppstår i den meiotiske prosessen. Under mitose, selv om det er mye sjeldnere, kan dannelsen av denne broen mellom kromatider også oppstå.

Den sjeldne forekomsten av mitotisk chiasme skyldes at kromosomene i denne typen celledeling generelt ikke pares i et vanlig arrangement. Imidlertid forekommer det i parasexual syklus, noe som resulterer i genetisk rekombinasjon som resulterer i variasjoner i avkom.

Haploidization

Haploidisering er prosessen der en celle med en kromosombelastning som er større enn den normale haploide belastningen til arten, gjenoppretter den haploide tilstanden ved å eliminere kromosomer, uten at en meiose-prosess oppstår.

I løpet av de mitotiske delingene av diploide kjerner i den parasexuelle syklusen, kan kromosom ikke-forbindelse forekomme, noe som får den resulterende kjernen til å ha et ekstra kromosom og den andre et manglende kromosom. Disse kjernene kalles aneuploider.

Disse aneuploide kjerner har en tendens til å være ustabile og miste kromosomer under påfølgende mitotiske inndelinger, inntil den haploide kromosombelastningen er nådd.

I Monera

I klassifiseringssystemene til Copeland, 1938, og Whittaker, av 1969, er Monera et kongerike av encellede organismer som er preget av mangel på en kjerne. Det tilsvarer de nå kalt Eubacteria and Archea, så vel som de gamle prokaryotene.

I disse organismer er parasexual reproduksjon blitt signalisert i henhold til tre forskjellige mekanismer: konjugering, transformasjon og transduksjon.

Bakteriell konjugering

Det er en prosess for overføring av genetisk materiale mellom to bakterier (eller archaea), den ene som fungerer som giver av nevnte materiale og den andre som mottaker. Denne overføringen skjer ved direkte kontakt mellom begge celler.

Den overførte genetiske informasjonen, vanligvis et plasmid eller et transposon, gjør at givercellen kan dele med mottakeren en viss egenskap eller fordel som sistnevnte mangler, slik som resistens mot antibiotika. Hvis begge celler har denne egenskapen, vil ikke konjugasjonen finne sted.

Transformation

Det er modifiseringen av det genetiske materialet i en prokaryotisk celle på grunn av innlemmelsen i det genomet av genetisk materiale som finnes naken i miljøet og som trenger inn i cellemembranen. Dette arvestoffet er kjent under navnet eksogent DNA.

Ikke alle bakterier er i stand til å innlemme eksogent genetisk materiale, de som kan gjøre det sies å være i en konkurransetilstand, som kan forekomme både naturlig og kunstig.

transduksjon

Det består av overføring av genetisk materiale fra en bakterie til en annen på grunn av virkningen av en bakteriofag eller fagvirus. Bakteriofager replikerer inne i bakterieceller, og utnytter prosessene for replikasjon, transkripsjon og også av deres translasjon.

Under innkapslingen av det genetiske materialet i fagen, kan en del av det genetiske materialet til bakterien fanges, som senere kan transporteres og overføres til andre bakterier, etter at fagen er frigjort fra giverbakterien.

Bakteriell transduksjon. Tatt og redigert fra: Mikrobiologi (odontologi) -fag ved University of Oviedo (Spania).

I protister

Protister er en polyfyletisk gruppe organismer som kjennetegnes ved ikke å utvikle seg fra embryonale blader eller laminae. De fleste av disse organismer er encellede, men de kan også være flercellede.

Det har nylig blitt oppdaget at noen arter i denne gruppen kan reprodusere parasexuelt. Forskere har vist at plasmogami kan forekomme i disse organismer, for eksempel amøber av slektene Cochliopodium og Variosea, mens de er dyrket under laboratorieforhold.

Etter plasmogami forekommer karyogamy, med en blanding av det genetiske materialet fra hver kjerne og deretter kjernefysjon og plasmotomi, og frigjør datterceller med genetisk informasjon som er forskjellig fra foreldrene, på grunn av avlsprosessen.

applikasjoner

I sopp

Forskere har brukt parasexual reproduksjon primært for å produsere nye stammer av aseksuelle sopp som er av en viss kommersiell betydning. For eksempel å produsere hybrider som er i stand til å oppnå bedre utbytter i produksjonen av antibiotika.

I Monera

Bakteriekonjugering har blitt brukt i genteknologi for å overføre genetisk materiale til organismer av forskjellige riker. I laboratorietester har forskere faktisk overført genetisk materiale til gjær, planter, mitokondrier og pattedyrceller.

Dette verktøyet har visse fordeler i forhold til andre måter å overføre genetisk materiale på, for eksempel det faktum at det gir mindre skade på cellemembranen til mottakercellen, så vel som evnen til å overføre relativt store mengder genetisk materiale.

I Protista

Den nylige oppdagelsen av eksistensen av denne typen prosesser hos protister er den mulige årsaken til at det ennå ikke er utviklet noen anvendelse på den.

referanser

1. Parasexual syklus. På Wikipedia. Gjenopprettet fra: en.wikipedia.org.
2. Y. Teklea, OR Anderson & AF Leckya (2014). Bevis for parasexual aktivitet i Asexual Amoebae ”Cochliopodium spp. 4 (Amoebozoa): Ekstensiv cellulær og nukleær fusjon. Protoktister.
3. Parasexual reproduksjonsprosess i bakterier. Gjenopprettet fra: wikiteka.com.
4. AJ Clutterbuck (1996). Parasexual rekombinasjon i sopp. Journal of Genetics.
5. Prokaryotisk konjugering. På Wikipedia. Gjenopprettet fra: es.wikipedia.org.
6. Transduksjon (genetikk). På Wikipedia. Gjenopprettet fra: es.wikipedia.org.
7. Transformasjon (genetikk). På Wikipedia. Gjenopprettet fra: es.wikipedia.org.