VAD ÄR HAPLOIDA CELLER? - BIOLOGI - 2025

En haploid cell är en cell som har ett genom som består av en enda grundläggande uppsättning kromosomer. Haploidceller har därför ett genomiskt innehåll som vi kallar basladdningen 'n'. Denna grundläggande uppsättning av kromosomer är typisk för varje art.

Det haploida tillståndet är inte relaterat till antalet kromosomer, utan till antalet av uppsättningen kromosomer som representerar arten genom. Det vill säga dess grundläggande belastning eller antal.

Med andra ord, om antalet kromosomer som utgör genomet av en art är tolv är detta dess grundtal. Om cellerna i den hypotetiska organismen har tolv kromosomer (det vill säga med ett basnummer på en), är den cellen haploid.

Om den har två kompletta uppsättningar (det vill säga 2 X 12) är den diploid. Om du har tre är det en triploid cell som bör innehålla cirka 36 kromosomer totalt härrörande från tre kompletta uppsättningar av dessa.

I de flesta, om inte alla, prokaryota celler, representeras genomet med en enda DNA-molekyl. Även om replikering med försenad delning kan leda till partiell diploidi, är prokaryoter unicellulära och haploida.

I allmänhet är de också unimolekylärt genom. Det vill säga med ett genom representerat av en enda DNA-molekyl. Vissa eukaryota organismer är också enmolekylgenom, även om de också kan vara diploida.

De flesta har emellertid ett genom uppdelat i olika DNA-molekyler (kromosomer). Den kompletta uppsättningen av dina kromosomer innehåller hela ditt specifika genom.

Haploidy i eukaryoter

I eukaryota organismer kan vi hitta mer mångsidiga och komplexa situationer med avseende på deras svårighet. Beroende på organismens livscykel stöter vi på fall, till exempel där flercelliga eukaryoter kan vara diploida vid en punkt i deras liv och haploida vid en annan.

Inom samma art kan det också vara så att vissa individer är diploida medan andra är haploida. Slutligen är det vanligaste fallet att samma organisme producerar både diploida celler och haploida celler.

Haploidceller uppstår genom mitos eller med meios, men kan bara genomgå mitos. Det vill säga en haploid 'n' cell kan delas upp för att ge upphov till två haploida 'n' celler (mitos).

Å andra sidan kan diploida '2n' -celler också ge upphov till fyra haploida 'n' -celler (meios). Men det kommer aldrig att vara möjligt för en haploid cell att delas med meios eftersom biologisk definition innebär en meios delning med minskning av det grundläggande antalet kromosomer.

Uppenbarligen kan en cell med ett basnummer på en (dvs. haploid) inte genomgå reduktionsdelningar, eftersom det inte finns något sådant som celler med partiella genomfraktioner.

Fallet med många växter

De flesta växter har en livscykel som kännetecknas av det som kallas generationsväxling. Dessa generationer som växlar i en växts liv är sporofytgenerationen ('2n') och gametofytgenerationen ('n').

När fusion av 'n' gameter uppstår för att ge upphov till en diploid '2n' zygote, produceras den första sporofytcellen. Detta delas successivt med mitos tills växten når reproduktionsstadiet.

Här kommer den meiotiska uppdelningen av en viss grupp av '2n' celler att ge upphov till en uppsättning haploida 'n' celler som kommer att bilda den så kallade gametofyten, manliga eller kvinnliga.

De haploida cellerna från gametofyter är inte gameter. Tvärtom, senare kommer de att delas upp för att ge upphov till respektive manliga eller kvinnliga gameter, men genom mitos.

Fallet med många djur

Hos djur är regeln att meios är gametisk. Det vill säga att gameter produceras av meios. Organismen, vanligtvis diploid, kommer att generera en uppsättning specialiserade celler som istället för att dela med mitos kommer att göra det med meios och på ett terminalt sätt.

Det vill säga de resulterande gameterna utgör den ultimata destinationen för den celllinjen. Det finns naturligtvis undantag.

Hos många insekter är till exempel män av arten haploida eftersom de är utvecklingsprodukten genom mitotisk tillväxt av oförgiftade ägg. När de når vuxen ålder kommer de också att producera gameter, men genom mitos.

Är det fördelaktigt att vara haploid?

Haploidceller som fungerar som gameter är den materiella grunden för generering av variationer genom segregering och rekombination.

Men om det inte var för att fusionen av två haploida celler möjliggör existensen av de som inte gör det (diploider), skulle vi tro att gameter endast är ett instrument och inte ett mål i sig själva.

Men det finns många organismer som är haploida och inte är medvetna om evolutionär eller ekologisk framgång.

Bakterier och archaea

Bakterier och archaea har till exempel varit här länge, långt innan diploida organismer, inklusive multicellulära.

De förlitar sig säkert mycket mer på mutation än andra processer för att generera variation. Men den variationen är i grund och botten metabolisk.

mutationer

I en haploid cell kommer resultatet av påverkan av vilken mutation som helst observeras i en enda generation. Därför kan varje mutation för eller emot väljas mycket snabbt.

Detta bidrar starkt till effektiva anpassningsförmåga för dessa organismer. Således kan det som inte är fördelaktigt för organismen visa sig vara fördelaktigt för forskaren, eftersom det är mycket lättare att göra genetik med haploida organismer.

I haploider kan fenotypen vara direkt relaterad till genotypen, det är lättare att generera rena linjer och det är lättare att identifiera effekten av spontana och inducerade mutationer.

Eukaryoter och diploider

Å andra sidan, i organismer som är eukaryota och diploida, utgör haploidi ett perfekt vapen att testa för mindre användbara mutationer. Genom att generera en gametofyt som är haploid kommer dessa celler endast att uttrycka motsvarigheten till ett enda genomiskt innehåll.

Det vill säga cellerna kommer att vara hemizygota för alla gener. Om celldöd härrör från detta tillstånd, kommer denna avstamning inte att bidra med gameter på grund av mitos, vilket således fungerar som ett filter för oönskade mutationer.

Liknande resonemang kan tillämpas på män att de är haploida hos vissa djurarter. De är också hemizygota för alla gener de bär.

Om de inte överlever och inte når reproduktiv ålder kommer de inte att ha möjlighet att överföra den genetiska informationen till kommande generationer. Med andra ord blir det lättare att eliminera mindre funktionella genom.

referenser

1. Alberts, B., Johnson, AD, Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Molecular Biology of the Cell (6: ^e upplagan). WW Norton & Company, New York, NY, USA.
2. Bessho, K., Iwasa, Y., Day, T. (2015) Den evolutionära fördelen med haploida kontra diploida mikrober i näringsfattiga miljöer. Journal of Theoretical Biology, 383: 116-329.
3. Brooker, RJ (2017). Genetik: Analys och principer. McGraw-Hill Higher Education, New York, NY, USA.
4. Goodenough, UW (1984) Genetics. WB Saunders Co. Ltd, Philadelphia, PA, USA.
5. Griffiths, AJF, Wessler, R., Carroll, SB, Doebley, J. (2015). En introduktion till genetisk analys (11: ^e upplagan). New York: WH Freeman, New York, NY, USA.
6. Li, Y., Shuai, L. (2017) Ett mångsidigt genetiskt verktyg: haploida celler. Stamcellforskning & terapi, 8: 197. doi: 10.1186 / s13287-017-0657-4.