MONOPLOÏDIE: HOE HET VOORKOMT, ORGANISMEN, FREQUENTIE EN BRUIKBAARHEID - BIOLOGIE - 2025

De monoploidía verwijst naar het aantal chromosomen dat een basisch chromosoom (x) is in een organisme; Dit betekent dat de homologe paren niet in de chromosomale set worden gevonden. Monoloidy is kenmerkend voor haploïde (n) organismen waarin er voor elk type slechts één chromosoom is.

Een monoploïde organisme draagt ​​een enkele set chromosomen gedurende het grootste deel van zijn levenscyclus. In de natuur zijn hele organismen met dit type euploïdie zeldzaam. Polyploïdie daarentegen is een meer wijdverspreide vorm van euploïdie bij hogere organismen zoals planten.

Bron: pixabay.com

Polyploïdie is het bezit van verschillende sets homologe chromosomen in het genoom. Er kunnen dan triploïde organismen (3n), tetrapoliden (4n) enzovoort zijn, afhankelijk van het aantal complete sets dat in de celkern aanwezig is.

Aan de andere kant, volgens de oorsprong van de chromosomen, kan een polyploïde individu autopolyploïde (autoploïde) zijn wanneer de chromosomale eigenschappen van een enkele soort zijn of allopolyploïde (alloploïde) wanneer ze afkomstig zijn van verschillende evolutionair verwante soorten.

Monoploïdie en haploïdie

Monoploïdie moet niet worden verward met het bestaan ​​van haploïde cellen. Het haploïde getal (n) dat in veel gevallen wordt gebruikt om de chromosomale belasting te beschrijven, verwijst strikt naar het aantal chromosomen in de gameten die de vrouwelijke of mannelijke voortplantingscellen zijn.

Bij de meeste dieren en bij veel bekende planten valt het monoploïde getal samen met het haploïde getal, daarom kunnen "n" of "x" (of bijvoorbeeld 2n en 2x) door elkaar worden gebruikt. Bij soorten als tarwe, een hexaploïde soort, komen deze chromosoomtermen echter niet overeen.

In tarwe (Triticum aestivum) valt het monoploïde getal (x) niet samen met het haploïde getal (n). Tarwe heeft 42 chromosomen en is ook een hexaploïde soort (allopolyploïde), aangezien de chromosomale sets niet afkomstig zijn van een enkele ouderlijke soort); Deze soort heeft zes sets van zeven vrij vergelijkbare maar niet dezelfde chromosomen.

Dus 6X = 42, wat aangeeft dat het monoploïde getal x = 7 is. Aan de andere kant bevatten tarwecameten 21 chromosomen, dus 2n = 42 en n = 21 in hun chromosomen.

Hoe gebeurt het?

In de geslachtscellen van een monoploïde organisme komt meiose normaal gesproken niet voor omdat de chromosomen hun tegenhangers niet hebben om mee te paren. Om deze reden zijn monoploïden typisch steriel.

Mutaties als gevolg van fouten in de scheiding van homologe chromosomen tijdens meiose zijn de belangrijkste reden voor het bestaan ​​van monoploïden.

Monoloïde organismen?

Monoploïde individuen kunnen van nature in populaties voorkomen als zeldzame fouten of aberraties. Als monoploïde individuen kunnen de gametofytische fasen van lagere planten en mannetjes van organismen die seksueel bepaald worden door haploïdie, worden beschouwd.

Dit laatste komt voor in veel insectenorden, waaronder hymenoptera met kasten (mieren, wespen en bijen), homoptera, trips, coleoptera en sommige groepen spinachtigen en rotiferen.

In de meeste van deze organismen zijn de mannetjes normaal gesproken monoploïde, aangezien ze afkomstig zijn van onbevruchte eieren. Gewoonlijk wordt voorkomen dat monoploïde organismen vruchtbare nakomelingen produceren, maar bij de meeste hiervan vindt de productie van gameten normaal plaats (door mitotische deling), omdat ze al zijn aangepast.

Monoploïdie en diploïdie (2n) komen voor in de dieren- en plantenrijken en ervaren deze omstandigheden tijdens hun normale levenscyclus. Bij de menselijke soort bijvoorbeeld, is een deel van de levenscyclus, ondanks dat het diploïde organismen zijn, verantwoordelijk voor het genereren van monoploïde cellen (haploïde), voor het genereren van de zygote.

Hetzelfde gebeurt bij de meeste hogere planten waar stuifmeel en vrouwelijke gameten monoploïde kernen hebben.

Frequentie van monoploïdie

Haploïde individuen komen als abnormale toestand vaker voor in het plantenrijk dan in het dierenrijk. In deze laatste groep zijn er echt weinig verwijzingen naar natuurlijke of veroorzaakte monoploïdie.

Zelfs bij sommige organismen die zo uitgebreid zijn bestudeerd met Drosophila, zijn er nooit haploïden gevonden. Er zijn echter diploïde individuen gevonden met enkele haploïde weefsels.

Andere gevallen van monoploïdie die in het dierenrijk worden beschreven, zijn salamanders die worden geïnduceerd door verdeling van de vrouwelijke gameet in de periode tussen het binnenkomen van het sperma en de fusie van de twee pronuclei.

Daarnaast zijn er enkele waterhagedissen die zijn verkregen door behandeling bij lage temperaturen, in verschillende soorten kikkers zoals Rana fusca, R. pipiens, R. japonica, R. nigromaculata en R. rugosa, verkregen door inseminatie van vrouwtjes met sperma dat is behandeld met UV- of chemische behandelingen .

De mogelijkheid dat een monoploïde dier de volwassen leeftijd bereikt, is erg klein, daarom kan dit fenomeen oninteressant zijn in het dierenrijk. Om de werking van genen in de vroege stadia van ontwikkeling te onderzoeken, kan monoploïdie echter nuttig zijn, aangezien genen zich kunnen manifesteren in een hemizygote toestand.

Nut van monoploïde organismen

Monoloïden spelen een belangrijke rol in de huidige benaderingen van genetische verbetering. Diploïdie is een obstakel als het gaat om het induceren en selecteren van nieuwe mutaties in planten en nieuwe combinaties van genen die al aanwezig zijn.

Om recessieve mutaties tot expressie te brengen, moeten ze homozygoot worden gemaakt; gunstige gencombinaties in heterozygoten worden vernietigd tijdens meiose. Monoloïden maken het mogelijk om een ​​aantal van deze problemen te omzeilen.

In sommige planten kunnen monoploïden kunstmatig worden verkregen uit de producten van meiose in de helmknoppen van de plant. Deze kunnen koude behandelingen ondergaan en een stuifmeelkorrel toewijzen aan een embryode (kleine massa delende cellen). Dit embryo kan op agar groeien om een ​​monoploïde plant te vormen.

Een toepassing van monoploïden is het zoeken naar gunstige gencombinaties en vervolgens uit middelen zoals colchicine aanleiding geven tot een homozygote diploïde die levensvatbare zaden kan produceren via homozygote lijnen.

Een ander nut van monoploïden is dat hun cellen kunnen worden behandeld alsof ze een populatie van haploïde organismen zijn in de processen van mutagenese en selectie.

Referenties

1. Jenkins, JB (2009). Genetica Ed, ik draaide me om.
2. Jiménez, LF, & Merchant, H. (2003). Cellulaire en moleculaire biologie. Pearson onderwijs
3. Hickman, C. P, Roberts, LS, Keen, SL, Larson, A., I´Anson, H. & Eisenhour, DJ (2008). Geïntegreerde principes van zoölogie. New York: McGraw-Hill. 14 ^ste editie.
4. Lacadena, JR (1996). Cytogenetica. Redactionele Complutense.
5. Suzuki, DT; Griffiths, AJF; Miller, J. H & Lewontin, RC (1992). Inleiding tot genetische analyse. McGraw-Hill Interamericana. 4 ^th Edition.