Apakah sel-sel haploid?



Satu sel haploid adalah sel yang mempunyai genom yang terdiri daripada satu set asas kromosom. Oleh itu, sel-sel haploid mempunyai kandungan genom yang kita panggil caj asas 'n'. Set kromosom asas ini adalah tipikal bagi setiap spesies.

Kondisi haploid tidak berkaitan dengan jumlah kromosom, tetapi jumlah kromosom yang mewakili genom spesies. Iaitu, beban atau nombor asasnya.

Dalam erti kata lain, jika bilangan kromosom yang membentuk genom spesies adalah dua belas, ini adalah nombor asasnya. Sekiranya sel-sel organisma hipotesis itu mempunyai dua belas kromosom (iaitu, dengan nombor asas satu), sel itu adalah haploid.

Jika ia mempunyai dua set lengkap (iaitu, 2 X 12), ia diploid. Sekiranya anda mempunyai tiga, ia adalah sel triploid yang harus mengandungi kira-kira 36 kromosom jumlah yang diperoleh daripada 3 set lengkap ini.

Sebilangan besar, jika tidak semua, sel prokariotik, genom diwakili oleh molekul DNA tunggal. Walaupun replikasi dengan bahagian lambat boleh menyebabkan diploid separa, prokariot adalah uniselular dan haploid.

Secara amnya, mereka juga mempunyai genom yang tidak biasa. Iaitu, dengan genom yang diwakili oleh molekul DNA tunggal. Sesetengah organisma eukariotik juga genom satu molekul, walaupun mereka juga boleh diploid.

Kebanyakan, bagaimanapun, mempunyai genom yang dibahagikan kepada molekul DNA yang berbeza (kromosom). Set lengkap kromosomnya mengandungi keseluruhan genom tertentu.

Indeks

  • 1 Haploidy dalam eukariota
  • 2 Kes tumbuhan banyak
  • 3 Kes banyak haiwan
  • 4 Adakah ia berfaedah untuk menjadi haploid?
  • 5 Rujukan

Haploidy dalam eukariota

Dalam organisma eukariotik kita dapat mencari situasi yang lebih pelbagai dan rumit dari segi ploidy mereka. Bergantung kepada kitaran hayat organisma, kita menghadapi kes-kes, contohnya, di mana eukariot multiselular mungkin pada satu masa dalam kehidupan diploid mereka, dan pada haploid lain.

Dalam spesies yang sama, ada juga individu yang diploid manakala yang lainnya adalah haploid. Akhirnya, kes yang paling umum adalah bahawa organisma yang sama menghasilkan kedua-dua sel diploid dan sel haploid.

Sel Haploid timbul oleh mitosis atau meiosis, tetapi mereka hanya boleh mengalami mitosis. Iaitu, 'n' sel haploid boleh dibahagikan kepada menimbulkan dua sel 'haploid' (mitosis).

Sebaliknya, sel-sel diploid '2n' juga boleh menimbulkan empat sel 'haploid' (meiosis). Tetapi tidak akan mungkin untuk sel haploid dibahagikan dengan meiosis kerana, oleh definisi biologi, meiosis membayangkan pembahagian dengan pengurangan bilangan asas kromosom.

Sudah tentu, sel dengan nombor asas satu (iaitu, haploid) tidak dapat mengalami bahagian reduktif, kerana tidak ada sel seperti sel dengan pecahan genom separa.

Kes banyak tumbuhan

Kebanyakan tumbuhan mempunyai kitaran hayat yang dicirikan oleh apa yang disebut generasi berselang. Generasi-generasi yang silih ganti dalam kehidupan tumbuhan adalah generasi sporophyte ('2n') dan generasi gametofit ('n').

Apabila gabungan gamet 'n' berlaku untuk menimbulkan zygote diploid '2n', sel sporofit pertama dihasilkan. Ini akan dibahagikan secara berturut-turut oleh mitosis sehingga tumbuhan mencapai tahap pembiakan.

Di sini, pembahagian meiotik kumpulan tertentu sel '2n' akan menimbulkan satu set sel-sel 'n' haploid yang akan membentuk gametophyte yang dipanggil lelaki atau perempuan.

Sel-sel haploid gametophytes bukan gamet. Sebaliknya, kemudian, mereka akan dibahagikan untuk memberi asal kepada gamet lelaki atau wanita masing-masing, tetapi dengan mitosis.

Kes banyak haiwan

Pada haiwan, aturan adalah meiosis adalah gametica. Iaitu, gamet dihasilkan oleh meiosis. Organisme, secara umumnya diploid, akan menghasilkan satu set sel khusus yang bukannya membahagikan diri dengan mitosis akan melakukannya dengan meiosis, dan terminally.

Iaitu, gamet yang dihasilkan adalah destinasi muktamad garis keturunan itu. Terdapat pengecualian, tentu saja.

Dalam banyak serangga, contohnya, spesies jantan adalah haploid kerana ia merupakan hasil pembangunan oleh pertumbuhan mitosis telur yang tidak bersertifikat. Apabila mereka mencapai usia dewasa, mereka juga akan menghasilkan gamet, tetapi dengan mitosis.

Adakah ia berfaedah untuk menjadi haploid?

Sel-sel haploid yang berfungsi sebagai gamet adalah asas material dari generasi kebolehubahan dengan pemisahan dan penggabungan semula.

Tetapi jika bukan kerana gabungan kedua-dua sel haploid memungkinkan keberadaan mereka yang tidak (diploid), kami percaya bahawa gamet hanya merupakan instrumen dan bukannya berakhir pada diri mereka sendiri..

Walau bagaimanapun, terdapat banyak organisma yang haploid dan tidak mengabaikan kejayaan evolusi atau ekologi.

Bakteria dan arkea

Sebagai contoh, bakteria dan archaea telah berada di sini untuk jangka masa yang lama, sebelum organisma diploid, termasuk organisma multiselular.

Sudah tentu mereka lebih bergantung pada mutasi daripada pada proses lain untuk menjana kebolehubahan. Tetapi kebolehubahan itu pada asasnya metabolik.

Mutasi

Dalam sel haploid, kesan kesan mutasi akan dilihat dalam satu generasi. Oleh itu, anda boleh memilih mana-mana mutasi untuk atau bertentangan dengan cepat.

Ini menyumbang kepada penyesuaian yang optimum dari organisma ini. Oleh itu, apa yang tidak bermanfaat untuk organisma, ia boleh menjadi bermanfaat bagi penyelidik, kerana lebih mudah untuk membuat genetik dengan organisma haploid.

Sebenarnya, dalam haploid, fenotip boleh dikaitkan secara langsung dengan genotip, lebih mudah untuk menjana garis tulen dan lebih mudah untuk mengenal pasti kesan mutasi spontan dan induksi.

Eukariot dan diploid

Sebaliknya, dalam organisma yang eukaryotik dan diploid, haploidy merupakan senjata yang sempurna untuk ujian mutasi tidak membantu. Apabila gametofit yang dihasilkan oleh haploid, sel-sel ini akan menyatakan hanya bersamaan kandungan genomik tunggal.

Iaitu, sel-sel akan menjadi hemicigote untuk semua gen. Jika kematian sel hasil dari keadaan itu, keturunan itu tidak akan menyumbang kepada gamet dengan mitosis, dengan itu mengenakan peranan penapis untuk mutasi yang tidak diingini..

Sebab yang sama boleh digunakan untuk lelaki yang haploid dalam beberapa spesies haiwan. Mereka juga hemizygous untuk semua gen yang mereka bawa.

Sekiranya mereka tidak dapat bertahan hidup dan tidak mencapai umur pembiakan, mereka tidak akan mempunyai kemungkinan untuk menyebarkan maklumat genetik kepada generasi akan datang. Dalam erti kata lain, ia menjadi lebih mudah untuk menghapuskan genom kurang berfungsi.

Rujukan

  1. Alberts, B., Johnson, A.D., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Biologi molekul sel (6th Edisi). W. W. Norton & Company, New York, NY, Amerika Syarikat.
  2. Bessho, K., Iwasa, Y., Day, T. (2015) Kelebihan evolusi haploid berbanding mikrob diploid dalam persekitaran nutrien yang miskin. Jurnal Biologi Teoritis, 383: 116-329.
  3. Brooker, R. J. (2017). Genetik: Analisis dan Prinsip. Pendidikan Tinggi McGraw-Hill, New York, NY, Amerika Syarikat.
  4. Goodenough, U. W. (1984) Genetik. W. B. Saunders Co. Ltd, Philadelphia, PA, Amerika Syarikat.
  5. Griffiths, A.J.F., Wessler, R., Carroll, S.B., Doebley, J. (2015). Pengenalan kepada Analisis Genetik (11th ed.). New York: W. H. Freeman, New York, NY, Amerika Syarikat.
  6. Li, Y., Shuai, L. (2017) Alat genetik serba boleh: sel haploid. Penyelidikan dan terapi sel stem, 8: 197. doi: 10.1186 / s13287-017-0657-4.