WAT ZIJN DIPLOÏDE CELLEN? - BIOLOGIE - 2025

De diploïde cellen zijn cellen met een dubbele set chromosomen. We noemen chromosomen die paren vormen homologe chromosomen. Diploïde cellen hebben daarom dubbele genomen vanwege de aanwezigheid van twee complete sets homologe chromosomen. Elk genoom wordt bijgedragen door verschillende gameten in het geval van seksuele voortplanting.

Omdat gameten zijn afgeleid van haploïde cellen, met een chromosoomgehalte gelijk aan 'n', genereren ze, wanneer ze worden gefuseerd, diploïde cellen '2n'. In meercellige organismen wordt de initiële diploïde cel die is afgeleid van dit bevruchtingsproces een zygote genoemd.

Vervolgens deelt de zygoot zich door mitose om de diploïde cellen te doen ontstaan ​​die het hele organisme vormen. Een groep van de lichaamscellen zal zich echter bezighouden met de toekomstige productie van haploïde gameten.

Gameten, in een organisme met diploïde cellen, kunnen worden geproduceerd door meiose (gametische meiose). In andere gevallen geeft meiose aanleiding tot het weefsel, de component of de generatie die door mitose de gameten doen ontstaan.

Dit is het typische geval van bijvoorbeeld planten waarin een sporofytische generatie ('2n') en vervolgens een gametofytische ('n') voorkomen. De gametofyt, een product van meiotische delingen, is verantwoordelijk voor het produceren van de gameten, maar door mitose.

Afgezien van gametenfusie is daarom de overheersende manier om diploïde cellen te genereren door mitose van andere diploïde cellen.

Deze cellen zijn de bevoorrechte plaats van geninteractie, selectie en differentiatie. Dat wil zeggen dat in elke diploïde cel de twee allelen van elk gen op elkaar inwerken, elk bijgedragen door een ander genoom.

Voordelen van diploïdie

Levende wezens zijn geëvolueerd om het meest efficiënt te zegevieren onder omstandigheden waarop ze een krachtig antwoord kunnen geven. Dat wil zeggen, om te overleven en bij te dragen aan het bestaan ​​en voortbestaan ​​van een bepaalde genetische afstamming.

Degenen die kunnen reageren, in plaats van omkomen, onder nieuwe en uitdagende omstandigheden, nemen aanvullende stappen in diezelfde richting, of zelfs een nieuwe. Er zijn echter veranderingen die hebben geresulteerd in belangrijke mijlpalen in het diversificatietraject van levende wezens.

Onder hen zijn ongetwijfeld het verschijnen van seksuele voortplanting, naast het verschijnen van diploïdie. Dit levert vanuit verschillende gezichtspunten voordelen op voor het diploïde organisme.

We zullen hier een beetje praten over enkele gevolgen die voortvloeien uit het bestaan ​​van twee verschillende, maar verwante genomen in dezelfde cel. In een haploïde cel wordt het genoom uitgedrukt als een monoloog; in een diploïde, zoals een gesprek.

Expressie zonder achtergrondruis

De aanwezigheid van twee allelen per gen in diploïden maakt genexpressie mogelijk zonder achtergrondruis op mondiaal niveau.

Hoewel er altijd de mogelijkheid zal zijn om voor een bepaalde functie arbeidsongeschikt te worden, vermindert een dubbel genoom in het algemeen de kans om arbeidsongeschikt te worden voor zoveel als een enkel genoom het kan bepalen.

Genetische back-up

Het ene allel is een informatieve goedkeuring van het andere, maar niet op dezelfde manier als een complementaire DNA-band van zijn zus.

In het laatste geval is de ondersteuning het bereiken van duurzaamheid en trouw van dezelfde volgorde. In de eerste is het zo dat het naast elkaar bestaan ​​van variabiliteit en verschillen tussen twee verschillende genomen de duurzaamheid van functionaliteit mogelijk maken.

Voortdurende expressie

In een diploïde organisme wordt de mogelijkheid vergroot om de functies actief te houden die de informatie van het genoom definiëren en toelaten. In een haploïde organisme legt een gemuteerd gen de eigenschap op die verband houdt met zijn toestand.

In een diploïde organisme zal de aanwezigheid van een functioneel allel expressie van de functie mogelijk maken, zelfs in de aanwezigheid van een niet-functioneel allel.

Bijvoorbeeld bij gemuteerde allelen met functieverlies; of wanneer functionele allelen worden geïnactiveerd door virale insertie of door methylering. Het allel dat geen mutatie, inactivering of uitschakeling ondergaat, zal verantwoordelijk zijn voor de manifestatie van het karakter.

Behoud van variabiliteit

Heterozygotie is uiteraard alleen mogelijk bij diploïde organismen. Heterozygoten bieden alternatieve informatie voor toekomstige generaties in geval van drastische veranderingen in de levensomstandigheden.

Twee verschillende haploïden voor een locus die onder bepaalde omstandigheden codeert voor een belangrijke functie, zullen zeker worden geselecteerd. Als u voor een van hen selecteert (dat wil zeggen, voor het allel van een van hen), verliest u het andere (dat wil zeggen, het allel van het andere).

In een heterozygote diploïde kunnen beide allelen lange tijd naast elkaar bestaan, zelfs onder omstandigheden die niet bevorderlijk zijn voor de selectie van een van hen

Voordeel van heterozygoten

Het voordeel van heterozygoten wordt ook wel hybride groeikracht of heterosis genoemd. Volgens dit concept leidt de som van kleine effecten voor elk gen tot individuen met betere biologische prestaties, aangezien ze heterozygoot zijn voor meer genen.

Op strikt biologische wijze is heterosis de tegenovergestelde tegenhanger van homozygotie - meer geïnterpreteerd als genetische zuiverheid. Het zijn twee tegengestelde voorwaarden, en het bewijs lijkt te wijzen op heterosis als een bron van niet alleen verandering, maar ook van een beter aanpassingsvermogen aan verandering.

De waarde van recombinatie

Naast het genereren van genetische variabiliteit, en daarom wordt het beschouwd als de tweede drijvende kracht achter evolutionaire verandering, reguleert recombinatie de DNA-homeostase.

Dat wil zeggen, het behoud van de informatieve inhoud van het genoom en de fysieke integriteit van DNA zijn afhankelijk van meiotische recombinatie.

Anderzijds maakt recombinatie-gemedieerd herstel het mogelijk om de integriteit van de organisatie en inhoud van het genoom op lokaal niveau te waarborgen.

Om dit te doen, moet men zijn toevlucht nemen tot een onbeschadigde kopie van DNA om te proberen degene die de verandering of schade heeft geleden, te repareren. Dit is alleen mogelijk bij diploïde organismen, of in ieder geval bij gedeeltelijke diploïden.

Referenties

1. Alberts, B., Johnson, AD, Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Molecular Biology of the Cell (6 ^e editie). WW Norton & Company, New York, NY, VS.
2. Brooker, RJ (2017). Genetica: analyse en principes. McGraw-Hill Higher Education, New York, NY, VS.
3. Goodenough, UW (1984) Genetics. WB Saunders Co. Ltd, Philadelphia, PA, VS.
4. Griffiths, AJF, Wessler, R., Carroll, SB, Doebley, J. (2015). An Introduction to Genetic Analysis (11 ^th ed.). New York: WH Freeman, New York, NY, VS.
5. Hedrick, PW (2015) Heterozygote voordeel: het effect van kunstmatige selectie bij vee en huisdieren. Journal of Heredity, 106: 141-54. doi: 10.1093 / jhered / esu070
6. Perrot, V., Richerd, S., Valéro, M. (1991) Overgang van haploïdie naar diploïdie. Nature, 351: 315-317.