AUTOPOLYPLOIDY: POLYPLOIDY, ALLOPOLYPLOIDS OCH AUTOPOLYPLOIDS - BIOLOGI - 2025

Den autopoliploidía är en typ av polyploidi (celler som har mer än två uppsättningar av kromosomer i cellkärnan), i vilken en organism eller art har två eller flera identiska uppsättningar av kromosomer. Därför är det resultatet av duplicering av en grupp kromosomer av samma art.

Baserat på studier som utförts med växter har det beslutats att kriterierna som bör användas för att klassificera polyploider börjar från deras ursprungssätt. Olika mekanismer som förekommer i både växter och djur gör det möjligt för oss att strukturera två stora klasser av polyploid: autopolyploidy och allopolyploidy.

Tigridia pavonia. Av Rjcastillo, från Wikimedia Commons

När det gäller autopolyploidi kombineras mer än två grupper av identiska kromosomer, så cellen har mer än två grupper av haploida kromosomer som ärvts från föräldrarna. Dessa två uppsättningar kromosomer hos föräldrarna dupliceras hos barnen, eftersom de kan komma från en ny art.

Det finns flera typer av kromosomer: haploid (singel), diploid (dubbel), triploid (trippel) och tetraploid (fyrdubbla). Trippel och fyrdubblar är då exempel på polyploidi.

Levande varelser som har celler med kärnor (eukaryoter) är diploida, vilket innebär att de har två grupper av kromosomer, varje grupp kommer från en förälder. Men i vissa levande varelser (främst växter) är det vanligt att hitta polyploidi.

polyploidi

Polyploidy är tillståndet hos celler som har mer än två uppsättningar kromosomer i deras kärna, som bildar par som kallas homologer.

Polyploidi kan uppträda på grund av en abnormitet i celldelning. Detta kan ske under mitos (celldelning av somatiska celler) eller under metafas I i meios (celldelning av könsceller).

Detta tillstånd kan också stimuleras i cellkulturer och växter med kemiska inducerare. De mest kända är kolchicin, som kan ge en kromosomduplikation, som oryzalin.

Vidare är polyploidi en mekanism för sympatrisk specifikation, det vill säga bildandet av en art utan föregående etablering av en geografisk barriär mellan två populationer. Detta inträffar på grund av att polyploida organismer inte kan föda upp andra medlemmar av deras arter som är diploida, för det mesta.

Ett exempel på polyploidi är Erythranthe peregrina-växt: den kromosomala sekvensen för denna växt bekräftade att arten härstammar från Erythranthe robertsii, en steril triploid-hybrid från korsningen mellan Erythranthe guttata och E. Erythranthe lutea. Dessa arter fördes till Storbritannien från en annan livsmiljö.

Efter naturalisationen i det nya ekosystemet dök upp nya populationer av Erythranthe peregrina i Skottland och Orknneyöarna på grund av duplicering av genomet till lokala populationer av Erythranthe robertsii.

Hur uppstår autopolyploidi?

Autopolyploidi kan uppstå som ett resultat av olika processer som upplevs av en art:

• Enkel genomisk duplikation på grund av defekter i kärncellens uppdelning, efter mitotisk uppdelning
• Produktion och befruktning av gameter som inte reduceras av misstag vid celldelning, efter meios (hos djur sker det i princip i ägg)
• Polyspermia, som är när ett ägg befruktas av mer än ett spermier

Dessutom finns det externa faktorer som reproduktionssätt och omgivningstemperatur, vilket kan öka frekvensen och mängden autopolyploidproduktion.

Ibland förekommer autopolyploider genom spontan duplicering av det somatiska genomet, som i fallet med äppelspira (Malus domesticus).

Detta är den vanligaste formen av konstgjord inducerad polyploid, där metoder såsom protoplastfusion eller behandling med colchicine, oryzalin eller mitotiska hämmare används för att störa normal mitotisk uppdelning.

Denna process aktiverar produktionen av polyploida celler och kan vara mycket användbar vid förbättring av växter, särskilt när du vill tillämpa introgression (förflyttning av gener från en art till en annan genom hybridisering följt av backcrossing) för ek och björk i växter. och fall av vargar och coyoter hos djur.

Vad är autotriploidi?

Autotriploidy är ett tillstånd i vilket celler innehåller tredubbla antal kromosomer, från samma art, med tre identiska genom. Hos växter är autotriploidi relaterat till apomiktisk parning (reproduktion med frön).

Inom jordbruket kan autotriploidi leda till brist på frön, som för bananer och vattenmeloner. Triploidy används också i lax- och öringskultur för att inducera sterilitet.

Triploid valpar är sterila ("triploid block" fenomen), men kan ibland bidra till tetraploidbildning. Denna väg till tetraploidi kallas "triploid bridge".

Allopolipolider och autopolyploider

Allopolyploider är arter som har mer än tre uppsättningar kromosomer i sina celler och är vanligare än autopolyploider, men autopolyploider ges mer relevans

Autopolyploider är polyploider med flera grupper av kromosomer härrörande från samma taxon (vetenskaplig klassificeringsgrupp). Exempel på naturliga autopolyploider är spargrisplanten (Tolmiea menzisii) och den vita stören (Acipenser transmontanum).

Autopolyploider har minst tre grupper av homologa kromosomer, vilket orsakar höga procentuella parningsförhållanden under meios och minskad fertilitet genom associering.

I naturliga autopolyploider orsakar parning av oregelbundna kromosomer under meios sterilitet eftersom multivalent bildning äger rum.

En art härstammar från autopolyploidi om ägg och spermier hos organismerna i befolkningen har ett oavsiktligt fördubblat antal kromosomer och när de reproducerar sig med varandra genererar de tetraploida avkommor.

Om dessa avkommor parar sig med varandra, genereras en bördig tetraploid avkomma som är genetiskt isolerad från resten av befolkningen. Således skapar en generationens autopolyploidi en barriär mot genflödet mellan mogna arter och deras moderarter.

referenser

1. Campbell, NA och Reece, JB (2007). Biologi. Madrid: Redaktion Médica Panamericana.
2. Gregory, T. (2005). Utvecklingen av genomet. San Diego: Elservier Academic Press.
3. Hassan Dar, T. och Rehman, R. (2017). Polyploidy: Recen-trender och framtidsperspektiv. New Delhi: Springer.
4. Jenkins, J. (1986). Genetik. Barcelona: Redaktör Reverté.
5. Niklas, K. (1997). Växternas evolutionära biologi. Chicago: University of Chicago Press.