Čo je chromozomálna dotácia? (S príkladmi)



chromozómové nadanie, Chromozomálny komplement alebo chromozómová hra definuje celkový počet chromozómov, ktoré predstavujú genóm každého druhu. Každý živý organizmus je tvorený bunkami, ktoré majú charakteristický počet chromozómov.

Tie, ktoré obsahujú dvojitý komplement chromozómov, sa označujú ako diploidné („2n“). Tie, ktoré obsahujú jednu chromozomálnu nadáciu („n“), sú haploidné. 

Obal chromozómov predstavuje celkový počet molekúl DNA, v ktorých sú registrované všetky genetické informácie, ktoré definujú druh. V organizmoch so sexuálnou reprodukciou predstavujú somatické bunky „2n“ dve kópie každého somatického chromozómu.

Ak je pohlavie definované chromozomálne, predstavuje aj sexuálny pár. Pohlavné 'n' bunky alebo gamety majú v každom páre len jeden chromozóm.

Napríklad u ľudí je chromozomálny komplement každej somatickej bunky 46. To znamená 22 autozomálnych párov plus sexuálny pár. V gamétach tohto druhu každá z nich teda predstavuje chromozomálnu zásobu 23 chromozómov..

Keď hovoríme o chromozomálnej dotácii druhu, striktne sa odvolávame na súbor chromozómov série, ktorú nazývame A. V mnohých druhoch existuje iná séria nadpočetných chromozómov, ktorá sa nazýva B.

To by sa nemalo zamieňať so zmenami ploidie, čo zahŕňa zmeny v počte chromozómov série A.

index

  • 1 chromozómy, ktoré definujú druh
  • 2 Zmeny v počte chromozomálnych doplnkov
    • 2.1 - Zmeny na úrovni evolučných línií
    • 2.2-Zmeny na bunkovej úrovni toho istého jedinca
  • 3 Odkazy

Chromozómy, ktoré definujú druh

Od 20. rokov dvadsiateho storočia bolo známe, že počet chromozómov na druh sa nezdá byť stabilný. Stabilný a štandardný súbor chromozómov druhu sa nazýval séria A. Supernumerárne chromozómy, ktoré neboli kópiami tých z radu A, sa nazývali séria B..

Výrazne povedané, chromozóm B je odvodený z chromozómu A, ale nie je jeho kópiou. Nie sú nepostrádateľné pre prežitie tohto druhu a predstavujú iba niektorých jedincov populácie.

Môžu existovať variácie v počte chromozómov (aneuploidií) alebo v kompletnom komplemente chromozómov (euploidia). Ale vždy sa bude vzťahovať na chromozómy série A. Toto číslo alebo chromozomálna dotácia zo série A je to, čo chromozomálne definuje druh.

Haploidná bunka určitého druhu obsahuje chromozomálny doplnok. Diploid obsahuje dva a triploid obsahuje tri. Chromozomálny komplement obsahuje a reprezentuje genóm tohto druhu.

Preto dve alebo tri ďalšie doplnky nevytvárajú iný druh: zostáva rovnaký. Aj v tom istom organizme môžeme pozorovať haploidné, diploidné a polyploidné bunky. V iných podmienkach to môže byť abnormálne a viesť k vzniku defektov a chorôb.

Čo definuje druh je jeho genóm - distribuovaný v toľko chromozómov A ako jeho jednotlivci. Toto číslo je charakteristické pre druh, ktorý môže byť, ale nie pre jeho informáciu, totožný s informáciami iného.

Zmeny v počte chromozómov

Už sme videli, že u jedincov určitých druhov môžu mať niektoré bunky len jednu alebo dve chromozomálne nadácie. To znamená, že počet chromozomálnych komplementov sa líši, ale genóm je vždy rovnaký.

Súbor chromozómov, ktoré definujú druh a jeho jednotlivcov, sa analyzuje prostredníctvom karyotypov. Karyotypové vlastnosti organizmov, najmä početné, sú obzvlášť stabilné vo vývoji a definícii druhov.

U niektorých druhov, medzi príbuznými druhmi a najmä u jedincov, však môžu nastať významné zmeny v obale chromozómov.

Uvedieme niekoľko príkladov, ktoré nesúvisia so zmenami ploidy, ktoré sú analyzované v iných článkoch.

-Zmeny na úrovni evolučných línií

Biologickým pravidlom je, že existuje chromozomálny konzervatizmus, ktorý zaručuje životaschopné gaméty meiózou a úspešné oplodnenie počas oplodnenia.

Organizmy rovnakého druhu, druhy rovnakého rodu, majú sklon zachovať chromozomálnu nadáciu. Toto môže byť pozorované aj vo vyšších taxonomických rozmedziach.

Lepidoptera

Existuje však mnoho výnimiek. U lepidoptera sa napríklad pozorujú extrémy oboch prípadov. Táto rodina hmyzu zahŕňa organizmy, ktoré spoločne nazývame motýle.

Lepidoptera však predstavujú jednu z najrôznejších skupín zvierat. Existuje viac ako 180 000 druhov zoskupených v najmenej 126 rodinách.

Väčšina rádov má chromozomálnu modalitu 30 alebo 31 chromozómov. To znamená, že aj napriek veľkému množstvu druhov, ktoré obsahuje, je konzervatívny chromozomálny základ. V niektorých prípadoch však platí aj opak.

Rodina Hesperiidae radu Lepidóptera obsahuje asi 4000 druhov. V nej však nájdeme taxóny s modálnymi číslami, napríklad 28, 29, 30 alebo 31 chromozómov. V niektorých z jeho kmeňov sa však vyskytujú variácie tak veľké ako 5 až 50 chromozómov na druh.

V rámci toho istého druhu je tiež bežné nájsť rozdiely v počte chromozómov medzi jednotlivcami. V niektorých prípadoch sa pripisuje prítomnosti chromozómov B.

Ale v iných sú to variácie chromozómov A. U rovnakého druhu môžete nájsť jedincov s haploidnými číslami, ktoré sa pohybujú medzi 28 a 53 chromozómami.

-Zmeny na bunkovej úrovni toho istého jedinca

Somatická polyploidia

Vo svete húb je celkom bežné nájsť zmeny v počte kópií chromozómov vzhľadom na environmentálne zmeny. Tieto zmeny môžu ovplyvniť konkrétny chromozóm (aneuploidiu) alebo ich úplný súbor (euploidia)..

Tieto zmeny nezahŕňajú delenie meiotických buniek. Táto úvaha je dôležitá, pretože ukazuje, že tento fenomén nie je výsledkom nejakého rekombinačného skreslenia.

Práve naopak, genomická plasticita húb vo všeobecnosti zodpovedá za ich prekvapivú adaptabilitu na najrôznejšie okolnosti života..

Táto heterogénna zmes bunkových typov s rôznymi ploidiami u rovnakého jedinca sa pozorovala aj v iných organizmoch. Ľudská bytosť má nielen diploidné bunky (ktoré sú takmer všetky) a haploidné gamety. V skutočnosti existuje zmes diploidov a polyploidov v populáciách hepatocytov a megakaryocytov normálnym spôsobom.

rakovina

Chromozomálna nestabilita je jednou z charakteristík vývoja rakoviny. Pri rakovine môžete nájsť populácie buniek, ktoré majú komplexné heterogénne vzory karyotypu.

To znamená, že jedinec prezentuje počas svojho života normálny karyotyp vo svojich somatických bunkách. Vývoj konkrétnej rakoviny je však spojený so zmenou počtu a / alebo morfológie jej chromozómov.

Numerické zmeny vedú k aneuploidnému stavu buniek, ktoré stratili nejaký chromozóm. Môžu existovať aneuploidné bunky v rovnakom nádore pre rôzne chromozómy.

Iné zmeny v počte môžu viesť k duplikáciám jedného homológneho chromozómu, ale nie k druhému členovi páru.

Okrem toho, že tieto zmeny prispievajú k progresii rakoviny, komplikujú terapie zamerané na napadnutie ochorenia. Už bunky nie sú, ani genomicky, rovnaké.

Obsah informácií a jeho organizácia je odlišný a tiež sa zmenili vzorce expresie génov. Okrem toho v každom nádore môže byť zmes expresných vzorov, odlišných v identite a veľkosti.

referencie

  1. Lukhtanov, V.A. (2014) Vývoj počtu chromozómov u kapitánov (Lepidoptera, Hesperiidae). Porovnávacia cytogenetika, 8: 275-291.
  2. Rubtsov, N.B., Borisov, Y. M. (2018) Zloženie sekvencie a vývoj chromozómov B cicavcov. Gény 9, doi: 10.3390 / genes9100490.
  3. Todd, R. T., Forche, A., Selmecki, A. (2017) Kolísanie ploidov v hubách - polyploidia, aneuploidia a evolúcia genómu. Mikrobiológia Spektrum 5, doi: 10.1128 / mikrobiolypec.FUNK-0051-2016.
  4. Vargas-Rondón, N., Villegas, V.E., Rondón-Lagos, M. (2018) Úloha chromozomálnej nestability pri rakovine a terapeutických reakciách. Rakoviny, doi: 10,3390 / rakovina 10010004.
  5. Vijay, A., Garg, I., Ashraf, M. Z. (2018) Perspektíva: Varianty počtu kópií DNA pri kardiovaskulárnych ochoreniach. Epigenetics nsights, 11: 1-9.