ЧТО ТАКОЕ ДИПЛОИДНЫЕ КЛЕТКИ? - БИОЛОГИЯ - 2025

В диплоидных клетках являются те , которые содержат двойной набор хромосом. Мы называем хромосомы, образующие пары, гомологичными хромосомами. Таким образом, диплоидные клетки обладают двойными геномами из-за наличия двух полных наборов гомологичных хромосом. В случае полового размножения в каждый геном вносят свой вклад разные гаметы.

Поскольку гаметы являются производными гаплоидных клеток с содержанием хромосом, равным «n», при слиянии они образуют диплоидные клетки «2n». В многоклеточных организмах исходная диплоидная клетка, полученная в результате этого процесса оплодотворения, называется зиготой.

Впоследствии зигота делится путем митоза, давая начало диплоидным клеткам, которые составляют весь организм. Однако одна группа клеток тела будет посвящена будущему производству гаплоидных гамет.

Гаметы в организме с диплоидными клетками могут продуцироваться мейозом (гаметическим мейозом). В других случаях мейоз дает начало ткани, компоненту или генерации, которые путем митоза дают начало гаметам.

Это типичный случай, например, для растений, у которых происходит спорофитное поколение («2n»), а затем гаметофитное («n»). Гаметофит, продукт мейотических делений, отвечает за производство гамет, но путем митоза.

Следовательно, помимо слияния гамет, преобладающим способом создания диплоидных клеток является митоз других диплоидных клеток.

Эти клетки являются привилегированным местом взаимодействия, отбора и дифференциации генов. То есть в каждой диплоидной клетке взаимодействуют два аллеля каждого гена, каждый из которых вносит свой вклад в свой геном.

Преимущества диплоидии

Живые существа эволюционировали, чтобы наиболее эффективно преобладать в условиях, на которые они могут дать надежный ответ. То есть, чтобы выжить и внести свой вклад в существование и сохранение данной генетической линии.

Те, кто может отреагировать, а не погибнуть в новых и сложных условиях, предпринимают дополнительные шаги в том же направлении или даже новые. Однако есть изменения, которые привели к важным вехам на пути диверсификации живых существ.

Среди них, несомненно, появление полового размножения в дополнение к появлению диплоидии. Это, с нескольких точек зрения, дает преимущества диплоидному организму.

Здесь мы немного поговорим о некоторых последствиях, вытекающих из существования двух разных, но связанных геномов в одной и той же клетке. В гаплоидной клетке геном выражается как монолог; в диплоиде вроде разговора.

Выражение без фонового шума

Наличие двух аллелей на ген в диплоидах позволяет экспрессировать гены без фонового шума на глобальном уровне.

Хотя всегда будет возможность быть отключенным для какой-либо функции, двойной геном, как правило, снижает вероятность отключения для столько, сколько один геном может это определить.

Генетическая резервная копия

Один аллель является информационным подтверждением другого, но не таким же образом, как дополнительная полоса ДНК своей сестры.

В последнем случае поддержка заключается в достижении постоянства и верности одной и той же последовательности. Во-первых, сосуществование вариабельности и различий между двумя разными геномами обеспечивает постоянство функциональности.

Непрерывное выражение

В диплоидном организме возможность сохранять активными функции, которые определяют и позволяют информацию генома, увеличивается. В гаплоидном организме мутировавший ген накладывает черту, связанную с его состоянием.

В диплоидном организме наличие функционального аллеля позволяет выражать функцию даже в присутствии нефункционального аллеля.

Например, в случаях мутировавших аллелей с потерей функции; или когда функциональные аллели инактивированы вирусной вставкой или метилированием. Аллель, не подверженный мутации, инактивации или молчанию, будет отвечать за проявление характера.

Сохранение изменчивости

Очевидно, что гетерозиготность возможна только у диплоидных организмов. Гетерозиготы предоставляют альтернативную информацию для будущих поколений в случае резких изменений условий жизни.

Два различных гаплоида для локуса, который кодирует важную функцию при определенных условиях, несомненно, подвергнется отбору. Если вы выберете один из них (то есть аллель одного из них), вы потеряете другой (то есть аллель другого).

В гетерозиготном диплоиде оба аллеля могут сосуществовать долгое время, даже в условиях, не способствующих выбору одного из них.

Преимущество гетерозигот

Преимущество гетерозигот также известно как гибридная сила или гетерозис. Согласно этой концепции, сумма небольших эффектов для каждого гена дает особей с лучшими биологическими характеристиками, поскольку они гетерозиготны по большему количеству генов.

С чисто биологической точки зрения гетерозис - противоположность гомозиготности, более интерпретируемая как генетическая чистота. Это два противоположных состояния, и данные имеют тенденцию указывать на гетерозис как на источник не только изменений, но и лучшей приспособляемости к изменениям.

Ценность рекомбинации

В дополнение к генетической изменчивости, которая считается второй движущей силой эволюционных изменений, рекомбинация регулирует гомеостаз ДНК.

То есть сохранение информативности генома и физическая целостность ДНК зависят от мейотической рекомбинации.

С другой стороны, репарация, опосредованная рекомбинацией, позволяет сохранить целостность организации и содержимого генома на локальных уровнях.

Для этого нужно прибегнуть к неповрежденной копии ДНК, чтобы попытаться восстановить ту, которая претерпела изменение или повреждение. Это возможно только у диплоидных организмов или, по крайней мере, у частичных диплоидов.

Ссылки

1. Альбертс, Б., Джонсон, А.Д., Льюис, Дж., Морган, Д., Рафф, М., Робертс, К., Уолтер, П. (2014) Молекулярная биология клетки (6- ^е издание). WW Norton & Company, Нью-Йорк, Нью-Йорк, США.
2. Брукер, Р.Дж. (2017). Генетика: анализ и принципы. Высшее образование Макгро-Хилл, Нью-Йорк, Нью-Йорк, США.
3. Гуденаф, UW (1984) Генетика. WB Saunders Co. Ltd, Филадельфия, Пенсильвания, США.
4. Гриффитс, AJF, Весслер, Р., Кэрролл, С.Б., Добли, Дж. (2015). Введение в генетический анализ (11- ^е изд.). Нью-Йорк: WH Freeman, Нью-Йорк, Нью-Йорк, США.
5. Hedrick, PW (2015) Преимущество гетерозиготы: эффект искусственного отбора у скота и домашних животных. Журнал наследственности, 106: 141-54. DOI: 10.1093 / jhered / esu070
6. Перро В., Ричерд С., Валеро М. (1991) Переход от гаплоидии к диплоидии. Nature, 351: 315-317.