PARASEXUELL REPRODUKTION: MONERAS, PROTISTER OCH SVAMPAR - BIOLOGI - 2025

Den parasexuella reproduktionen är en speciell typ av reproduktion som involverar överföring av genetiskt material utan en process för reduktionsdelning (meios) eller gametintervention inträffar. Parasexualitet upptäcktes 1956 av den italienska genetikern Guido Pontecorvo.

Den parasexuella cykeln är en mitotisk mekanism för att uppnå produktion av avkommor med nya genotyper genom genomrekombination. Till skillnad från sexuell reproduktion är det en process som saknar koordination och inte involverar meiotiska celldelningar.

Candida albicans parasexuell cykel. Taget och redigerat från: Anja Forche, Kevin Alby, Dana Schaefer, Alexander D Johnson, Judith Berman, Richard J Bennett.

Även om det ursprungligen upptäcktes i svampar, har denna typ av reproduktion senare också observerats i andra organismer, såsom bakterier och protister. Vissa författare har till och med föreslagit förekomsten av parasexualitet i blommande växter.

I svamp

Parasexuell reproduktion upptäcktes ursprungligen i svampen Aspergillus nidulans, även om dess kapacitet redan har visats i en stor grupp olika arter. Cykeln består av tre steg: diploidisering, mitotisk chiasmbildning och haploidisering.

Diploidization

Processen för parasexuell reproduktion i svampar börjar, liksom i fallet med den sexuella cykeln, med bildandet av en heterokaryot genom sammanslagning av två genetiskt olika mycelier och fusion av deras cellulära cytoplasmer (plasmogamy). Den resulterande heterokaryoten har celler med två haploida kärnor.

Ibland kan haploida kärnor smälta samman (karyogamy) och producera diploida kärnor. Dessa kärnor kan delas genom mitos som ger upphov till nya diploida kärnor. På detta sätt kommer heterokaryoten att ha celler med haploida kärnor och med diploida kärnor.

Mitotisk chiasmbildning och crossover

Chiasmen är en bro som upprättas mellan systerkromatider under rekombinationen som inträffar i den meiotiska processen. Under mitos, även om mycket mindre ofta, kan bildningen av denna bro mellan kromatider också uppstå.

Den sällsynta förekomsten av den mitotiska chiasmen beror på att kromosomerna i denna typ av celldelning i allmänhet inte parar i ett vanligt arrangemang. Det förekommer dock i den parasexuella cykeln, vilket resulterar i genetisk rekombination som resulterar i variationer i avkomman.

Haploidization

Haploidisering är den process genom vilken en cell med en kromosombelastning som är större än den normala haploida belastningen hos arten, återvinner det haploida tillståndet genom att eliminera kromosomer, utan att en meiosprocess inträffar.

Under de mitotiska uppdelningarna av diploida kärnor i den parasexuella cykeln kan nondisjunktion av kromosomer uppstå, vilket får en av de resulterande kärnorna att ha en ytterligare kromosom och den andra en saknad kromosom. Dessa kärnor kallas aneuploider.

Dessa aneuploida kärnor tenderar att vara instabila och förlora kromosomer under efterföljande mitotiska uppdelningar, tills den haploida kromosombelastningen uppnås.

I Monera

I klassificeringssystemen i Copeland, 1938, och Whittaker, från 1969, är Monera ett kungarike av encelliga organismer som kännetecknas av att det saknar en kärna. Det motsvarar de nu kallade Eubacteria och Archea, liksom de gamla prokaryoterna.

I dessa organismer har parasexuell reproduktion signalerats enligt tre olika mekanismer: konjugering, transformation och transduktion.

Bakteriell konjugation

Det är en process för överföring av genetiskt material mellan två bakterier (eller archaea), en som fungerar som en givare av nämnda material och den andra som en mottagare. Denna överföring sker genom direktkontakt mellan båda cellerna.

Den överförda genetiska informationen, vanligtvis en plasmid eller ett transposon, tillåter givarcellen att dela med mottagaren en viss egenskap eller fördel som den senare saknar, såsom resistens mot antibiotika. Om båda cellerna har denna egenskap, kommer konjugeringen inte att ske.

Omvandling

Det är modifieringen av det genetiska materialet i en prokaryot cell på grund av införlivandet i dess genom av genetiskt material som finns naken i miljön och som tränger igenom dess cellmembran. Detta genetiska material är känt med namnet exogent DNA.

Inte alla bakterier har förmåga att införliva exogent genetiskt material, de som kan göra det sägs vara i ett konkurrensläge, vilket kan förekomma både naturligt och artificiellt.

transduktion

Det består av överföring av genetiskt material från en bakterie till en annan på grund av verkan av en bakteriofag eller fagvirus. Bakteriofager replikeras inuti bakterieceller, och utnyttjar processerna för replikering, transkription och dess översättning.

Under inkapslingen av fagets genetiska material kan en del av bakteriens genetiska material fångas, som senare kan transporteras och överföras till andra bakterier, efter att fagen släpps från givarbakterien.

Bakteriell transduktion. Taget och redigerat från: Mikrobiologi (Odontologi) ämne vid University of Oviedo (Spanien).

I protister

Protister är en polyfyletisk grupp av organismer som kännetecknas av att de inte utvecklas från embryonala blad eller lamina. De flesta av dessa organismer är encelliga, men de kan också vara flercelliga.

Det har nyligen upptäckts att vissa arter i denna grupp kan reproducera parasexuellt. Forskare har visat att plasmogami kan förekomma i dessa organismer, till exempel amöber av släktena Cochliopodium och Variosea, medan de odlas under laboratorieförhållanden.

Efter plasmogamy inträffar karyogamy, med en blandning av det genetiska materialet från varje kärna och sedan kärnklyvning och plasmotomi, vilket släpper dotterceller med genetisk information som skiljer sig från föräldrarna på grund av förädlingsprocessen.

tillämpningar

I svamp

Forskare har använt parasexuell reproduktion främst för att producera nya stammar av asexuella svampar som är av viss kommersiell betydelse. Till exempel att producera hybrider som kan erhålla bättre utbyten vid framställning av antibiotika.

I Monera

Bakteriekonjugering har använts i genteknik för att överföra genetiskt material till organismer av olika riken. I laboratorietester har forskare faktiskt framgångsrikt överfört genetiskt material till jäst, växter, mitokondrier och däggdjursceller.

Detta verktyg har vissa fördelar jämfört med andra sätt att överföra genetiskt material, såsom det faktum att det ger mindre skada på mottagarens cellmembran, såväl som förmågan att överföra relativt stora mängder genetiskt material.

I Protista

Den senaste upptäckten av förekomsten av denna typ av process hos protister är den möjliga orsaken till att ingen tillämpning på den ännu har utvecklats.

referenser

1. Parasexuell cykel. På Wikipedia. Återställd från: en.wikipedia.org.
2. Y. Teklea, OR Anderson & AF Leckya (2014). Bevis på parasexuell aktivitet i Asexual Amoebae ”Cochliopodium spp. 4 (Amoebozoa): Omfattande cellulär och kärnfusion. Protisten.
3. Parasexuell reproduktionsprocess i bakterier. Återställd från: wikiteka.com.
4. AJ Clutterbuck (1996). Parasexuell rekombination hos svampar. Journal of Genetics.
5. Prokaryotisk konjugation. På Wikipedia. Återställd från: es.wikipedia.org.
6. Transduktion (genetik). På Wikipedia. Återställd från: es.wikipedia.org.
7. Transformation (genetik). På Wikipedia. Återställd från: es.wikipedia.org.