Polyploidie -Typen, bei Tieren, beim Menschen, in Pflanzen

Der Polyploidie Es ist eine Art genetischer Mutation, die in der Zugabe einer vollständigen Stiftung (vollständige Spiele) von Chromosomen zum Zellkern besteht, der homologe Gleichaltrige bildet. Diese Art von chromosomaler Mutation ist die häufigste euploidias und ist durch den Organismus gekennzeichnet.

Ein Organismus (Diploid normal = 2n) wird als polyploid angesehen. Im Gegensatz zu spezifischen Mutationen, chromosomalen Investitionen und Duplikationen ist dieser Prozess in großem Maßstab, dh es tritt auf vollständigen Chromosomen auf.

Quelle: HAPLOID_VS_DIPLID.SVG: Ehambergderive Arbeit: Ehamberg [CC BY-SA 3.0 (https: // creativecommons.Org/lizenzen/by-sa/3.0)]]

Anstatt haploid (n) oder diploid (2n) zu sein. Dieser Mutationsprozess ist in Pflanzen ziemlich häufig und bei Tieren seltsam. Dieser Mechanismus kann die genetische Variabilität in jenen sitzenden Organismen erhöhen, die sich nicht aus der Umwelt bewegen können.

Die Polyploidie ist in bestimmten biologischen Gruppen evolutionär von großer Bedeutung, wo sie einen häufigen Mechanismus zur Erzeugung neuer Arten darstellt, da die Chromosomenlast ein vererbbarer Zustand ist.

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Wenn die Polyploidie auftritt?

Die Störungen der Anzahl der Chromosomen können sowohl in der Natur als auch in den im Labor festgelegten Populationen auftreten. Sie können auch mit mutagenem Wirkstoff wie Matten induziert werden. Trotz der unglaublichen Präzision der Meiose treten chromosomale Aberrationen auf und sind häufiger als man denken könnte.

Polyploidie entsteht aufgrund einiger Veränderungen, die während der Meiose entweder in der ersten meiotischen Teilung oder während der Prophase auftreten können, bei denen die homologen Chromosomen zu zweit organisiert sind Anaphase i.

Aussehen neuer Arten

Polyploidie ist wichtig, da es ein Ausgangspunkt ist, um neue Arten zu verursachen. Dieses Phänomen ist eine wichtige Quelle für genetische Variation, da es Hunderte oder Tausende von doppelten Loci hervorruft, die frei sind, neue Funktionen zu erhalten.

In Pflanzen ist es besonders wichtig und ziemlich weit verbreitet. Es wird geschätzt, dass mehr als 50% der Blütenpflanzen aus der Polyploidie stammen.

In den meisten Fällen unterscheiden sich Polyploide physiologisch von ursprünglichen Arten und können Umgebungen mit neuen Merkmalen besiedeln. Viele wichtige Arten in der Landwirtschaft (einschließlich Weizen) sind Polyploiden hybrider Herkunft.

Arten von Polyploidie

Polyloidie kann gemäß der Anzahl der vollständigen Sätze oder Chromosomenspiele im Zellkern klassifiziert werden.

In diesem Sinne ist ein Organismus, der „drei“ Chromosomen enthält, „triploid“, „Tetraploid“, wenn es 4 Chromosomen enthält, Pentaploid (5 Spiele), Hexaploidae (6 Spiele), Heptoploid (sieben Spiele), Oktoploid (acht Spiele),, Nicht -Aploidae (neun Spiele), Egers (10 Spiele) und so weiter.

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Andererseits können Polyploidien auch nach dem Ursprung von chromosomalen Stiftungen klassifiziert werden. In dieser Reihenfolge der Ideen kann ein Organismus sein: autopoliploid oder alopoliploid.

Eine autopoliploide enthält mehrere Spiele homologer Chromosomen, die von derselben Person oder einer Person derselben Spezies gehören. In diesem Fall werden Polyploide durch die Vereinigung nicht reduzierter Gameten gentechnisch kompatibler Organismen gebildet, die als dieselbe Art eingestuft werden.

Eine Allopoliploid ist der Organismus, der Spiele von nicht -homologen Chromosomen aufgrund der Hybridisierung zwischen verschiedenen Arten enthält. In diesem Fall tritt eine Polyploidie nach Hybridisierung zwischen zwei verwandten Arten auf.

Polyploidie bei Tieren

Bei Tieren ist Polyploidie selten oder selten. Die am weitesten verbreitete Hypothese, die die geringe Häufigkeit von polyploiden Spezies bei höheren Tieren erklärt, ist, dass seine komplexen Mechanismen der sexuellen Bestimmung von einem sehr empfindlichen Gleichgewicht in der Anzahl der Sexualchromosomen und Autosomen abhängen.

Diese Idee wurde trotz der akkumulierten Hinweise auf Tiere beibehalten, die als polyploid existieren. Es wird im Allgemeinen in unteren Tiergruppen wie Würmern und einer Vielzahl von Plalmintos beobachtet, in denen Personen normalerweise sowohl männliche als auch weibliche Gonaden besitzen.

Die Spezies, die diesen letzten Zustand präsentieren, werden autokompatible Hermaphroditen bezeichnet. Andererseits kann es auch in anderen Gruppen auftreten, deren Frauen durch einen Prozess, der als Parthenogenese bezeichnet wird (was keinen normalen meiotischen sexuellen Zyklus impliziert), ohne Düngung nachkommen können)

Während der Parthenogenese werden Nachkommen grundsätzlich durch mitotische Aufteilung der Elternzellen erzeugt. Hier sind viele Arten von Wirbellosen wie Käfer, Isopoden, Motten, Garnelen, mehrere Gruppen von Arachnids und einigen Arten von Fisch, Amphibien und Reptilien einbezogen.

Im Gegensatz zu Pflanzen ist die Speziation durch Polyploidie bei Tieren ein außergewöhnliches Ereignis.

Beispiele bei Tieren

Der Nagetier Tympanoctomys Barrerae Es ist eine tetraploide Spezies mit 102 Chromosomen pro somatischer Zelle. Es zeigt auch einen „Gigas“ -Effekt auf sein Sperma. Diese alopoliploide Spezies stammt wahrscheinlich aus dem Auftreten mehrerer Hybridisierungsereignisse anderer Nagetierarten wie Oktomys nachahmen Und Pipanacoctomys aureus.

Polyploidie beim Menschen

Polyploidie ist bei Wirbeltieren selten und wird als irrelevant für die Diversifizierung von Gruppen wie Säugetieren (im Gegensatz zu Pflanzen) aufgrund der Störungen, die im Geschlechtsbestimmungssystem und im Dosiskompensationsmechanismus auftreten, als irrelevant angesehen.

Es wird geschätzt, dass fünf von 1000 Menschen mit schwerwiegenden genetischen Defekten geboren werden, die auf chromosomale Anomalien zurückzuführen sind. Eine noch größere Anzahl von Embryonen mit chromosomalen Defekten wird spontan abgebrochen und viele erreichen nie die Geburt.

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Beim Menschen gelten chromosomale Polyploide als tödlich angesehen. In somatischen Zellen wie Hepatozyten sind etwa 50% davon normalerweise polyploid (tetraploid oder octaploid).

Die am häufigsten nachgewiesenen Polyploidien in unseren Spezies sind vollständige Triploidien und Tetraploidien, zusätzlich Mixloid -diploid/triploid (2n/3n) und diploid/tetraploid (2n/4n).

In letzterem koexistiert eine Population normaler diploiden Zellen (2N) mit einem anderen, der 3 oder mehr haploide Chromosomen aufweist, zum Beispiel: triploid (3n) oder Tetraploid (4N).

Triploidien und Tetraplodien beim Menschen sind langfristig nicht lebensfähig. In den meisten Fällen wurde der Tod in den meisten Fällen oder sogar einige Tage nach der Geburt von weniger als einem Monat bis zu maximal 26 Monate gemeldet.

Polyploidie in Pflanzen

Die Existenz von mehr als einem Genom im gleichen Kern hat eine wichtige Rolle bei der Herkunft und Entwicklung von Pflanzen gespielt, möglicherweise die wichtigste zytogenetische Veränderung in der Pflanzenspeziation und -entwicklung. Die Pflanzen waren die Eingangstür zum Wissen von Zellen mit mehr als zwei Spielen von Chromosomen pro Zelle.

Ab dem Beginn der Chromosomenzahlen wurde beobachtet, dass eine Vielzahl von wilden und kultivierten Pflanzen (einschließlich einiger der wichtigsten) polyploid sind. Nahe.

Das Vorhandensein von Polyploidie in Gymnospermenpflanzen ist selten und in Angiosperms -Gruppen sehr unterschiedlich. Im Allgemeinen wurde darauf hingewiesen, dass polyploide Pflanzen sehr anpassungsfähig sind und in der Lage sind, Lebensräume zu besetzen, die ihre diploiden Vorfahren nicht konnten. Darüber hinaus akkumuliert polyploide Pflanzen mit genomischen Kopien eine größere "Variabilität".

Innerhalb von Pflanzen spielten möglicherweise Alopoliploiden (häufiger von Natur.

Verbesserung der Gartenbau

In Gemüse kann Polyploidie aus mehreren verschiedenen Phänomenen stammen, die möglicherweise die häufigsten Fehler während des Meiose -Prozesses sind, die zu diploiden Gameten führen.

Mehr als 40% der kultivierten Pflanzen sind polyploid, einschließlich Alfalfa, Baumwolle, Kartoffel, Kaffee, Erdbeeren, Weizen, ohne dass es eine Beziehung zwischen Domestizierung und Polyploidie von Pflanzen gibt.

Da die Matratze als Agent zur Induzierung von Polyploidie implementiert wurde, wurde sie aus drei Gründen in Ernteanlagen verwendet:

-So erzeugen Sie Polyploidie bei bestimmten Wichtigkeitsarten, wie z. Dies hat bemerkenswerte Fortschritte im Gartenbau und auf dem Gebiet der pflanzlichen genetischen Verbesserung ermöglicht.

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-Zur Polyploidisierung von Hybriden und die Fruchtbarkeit wiederherstellen, damit sie von irgendeiner Spezies neu gestaltet oder synthetisiert wird.

-Und schließlich als eine Möglichkeit, Gene zwischen Arten mit unterschiedlichem Ploidie oder innerhalb derselben Art zu übertragen.

Beispiele in Pflanzen

Innerhalb von Pflanzen eine natürliche polyploide von großer Bedeutung und besonders interessant ist der Weizen von Brot, Triticum aestibum (Hexaploid). Zusammen mit dem Roggen, einem polyploid namens "triticale", einer Allpoliploid mit der hohen Produktivität von Weizen und der Robustheit von Roggen, die ein großes Potenzial hat.

Weizen in kultivierten Pflanzen war bemerkenswert wesentlich wesentlich. Es gibt 14 Weizenarten, die sich durch Alopolyloidie entwickelt haben und drei Gruppen, eines von 14, eine von 28 und eine letzte von 42 Chromosomen bildet. Die erste Gruppe umfasst die älteste Art der Gattung T. Monokokken Und T. Boooticum.

In der zweiten Gruppe besteht aus 7 Arten und stammt offenbar aus der Hybridisierung von T. Boooticum Mit einer Art wildes Kochen aus einem anderen Genre namens Aegilops. Die Kreuzung erzeugt eine sterile heftige Hybrid, die durch Duplikation von Chromosomen zu einem fruchtbaren Allotraploid führen kann.

In der dritten Gruppe von 42 Chromosomen sind die Weizen von Brot, die wahrscheinlich durch Hybridisierung einer Stoppeln mit einer anderen Art der Art der Art entstanden sind Aegilops gefolgt von einer chromosomalen Komplement -Duplikation.

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