ПАРАСЕКСУАЛЬНОЕ РАЗМНОЖЕНИЕ: МОНЕРЫ, ПРОТИСТЫ И ГРИБЫ - БИОЛОГИЯ - 2025

Парасексуального воспроизводство представляет собой особый тип воспроизводства , который включает в себя перенос генетического материала без процесса редукционного деления (мейоза) или гамет происходит вмешательство. Парасексуальность была открыта в 1956 году итальянским генетиком Гвидо Понтекорво.

Парасексуальный цикл - это митотический механизм для получения потомства с новыми генотипами посредством рекомбинации генома. В отличие от полового размножения, это процесс, в котором отсутствует координация и который не включает деления мейотических клеток.

Candida albicans парасексуальный цикл. Взято и отредактировано: Аня Форче, Кевин Алби, Дана Шефер, Александр Д. Джонсон, Джудит Берман, Ричард Дж. Беннетт.

Хотя первоначально он был обнаружен у грибов, позже этот тип размножения также наблюдался у других организмов, таких как бактерии и простейшие. Некоторые авторы даже предполагали наличие парасексуальности у цветковых растений.

В грибах

Парасексуальное размножение было первоначально обнаружено у гриба Aspergillus nidulans, хотя его способность уже была продемонстрирована на большой группе различных видов. Цикл состоит из трех стадий: диплоидизация, формирование митотического хиазма и гаплоидизация.

Диплоидизация

Процесс парасексуального размножения у грибов начинается, как и в случае полового цикла, с образования гетерокариота путем объединения двух генетически разных мицелиев и слияния их клеточных цитоплазм (плазмогамия). Полученный гетерокариот имеет клетки с двумя гаплоидными ядрами.

Иногда гаплоидные ядра могут сливаться (кариогамия), образуя диплоидные ядра. Эти ядра могут делиться митозом, давая начало новым диплоидным ядрам. Таким образом, гетерокариот будет иметь клетки с гаплоидными ядрами и с диплоидными ядрами.

Формирование митотического хиазма и кроссовер

Хиазм - это мост, который устанавливается между сестринскими хроматидами во время рекомбинации, которая происходит в мейотическом процессе. Во время митоза, хотя и гораздо реже, может происходить образование этого мостика между хроматидами.

Редкое возникновение митотического хиазма связано с тем, что хромосомы при этом типе деления клеток обычно не образуют пары в регулярном порядке. Однако это происходит в парасексуальном цикле, что приводит к генетической рекомбинации, которая приводит к вариациям в потомстве.

Гаплоидизация

Гаплоидизация - это процесс, при котором клетка с хромосомной нагрузкой, превышающей нормальную гаплоидную нагрузку данного вида, восстанавливает гаплоидное состояние путем удаления хромосом без возникновения процесса мейоза.

Во время митотических делений диплоидных ядер парасексуального цикла может происходить нерасхождение хромосом, в результате чего одно из полученных ядер имеет дополнительную хромосому, а другое - недостающую хромосому. Эти ядра называются анеуплоидами.

Эти анеуплоидные ядра имеют тенденцию быть нестабильными и теряют хромосомы во время последующих митотических делений, пока не будет достигнута гаплоидная хромосомная нагрузка.

В Монере

В классификационных системах Коупленда (1938 г.) и Уиттакера (1969 г.) Монера представляет собой царство одноклеточных организмов, для которых характерно отсутствие ядра. Он соответствует ныне называемым Eubacteria и Archea, а также древним прокариотам.

У этих организмов парасексуальное размножение сигнализируется в соответствии с тремя различными механизмами: конъюгацией, трансформацией и трансдукцией.

Бактериальная конъюгация

Это процесс передачи генетического материала между двумя бактериями (или археями), одна действует как донор указанного материала, а другая - как реципиент. Этот перенос происходит при прямом контакте между обеими ячейками.

Переданная генетическая информация, как правило, плазмида или транспозон, позволяет донорской клетке делиться с реципиентом определенной характеристикой или преимуществом, которых у последнего не хватает, например, устойчивостью к антибиотикам. Если обе клетки имеют эту характеристику, то конъюгация не состоится.

преобразование

Это модификация генетического материала прокариотической клетки из-за включения в ее геном генетического материала, который обнаруживается в окружающей среде обнаженным и проникает через ее клеточную мембрану. Этот генетический материал известен под названием экзогенная ДНК.

Не все бактерии способны включать экзогенный генетический материал; считается, что те, которые могут это делать, находятся в состоянии конкуренции, которая может происходить как естественным, так и искусственным путем.

Трансдукция

Он заключается в передаче генетического материала от одной бактерии к другой под действием бактериофага или вируса фага. Бактериофаги реплицируются внутри бактериальных клеток, используя процессы репликации, транскрипции, а также их трансляции.

Во время инкапсуляции генетического материала фага часть генетического материала бактерии может быть захвачена, а затем ее можно будет транспортировать и передавать другим бактериям после того, как фаг высвобождается из бактерий-доноров.

Бактериальная трансдукция. Взято и отредактировано из: предмета «Микробиология (одонтология)» в Университете Овьедо (Испания).

В протистов

Протисты - это полифилетическая группа организмов, для которых характерно то, что они не развиваются из эмбриональных листьев или пластинок. Большинство этих организмов одноклеточные, однако они также могут быть и многоклеточными.

Недавно было обнаружено, что некоторые виды этой группы могут размножаться парасексуальным путем. Исследователи показали, что плазмогамия может происходить у этих организмов, например амеб из родов Cochliopodium и Variosea, при их культивировании в лабораторных условиях.

После плазмогамии происходит кариогамия, со смесью генетического материала из каждого ядра, а затем ядерным делением и плазмотомией, высвобождая дочерние клетки с генетической информацией, отличной от родительской, из-за процесса скрещивания.

Приложения

В грибах

Исследователи использовали парасексуальное размножение в первую очередь для получения новых штаммов бесполых грибов, которые имеют некоторое коммерческое значение. Например, для получения гибридов, позволяющих получать более высокие урожаи при производстве антибиотиков.

В Монере

Бактериальная конъюгация использовалась в генной инженерии для передачи генетического материала организмам разных царств. Действительно, в лабораторных испытаниях исследователи успешно перенесли генетический материал в дрожжи, растения, митохондрии и клетки млекопитающих.

Этот инструмент имеет определенные преимущества по сравнению с другими средствами передачи генетического материала, такие как тот факт, что он вызывает меньшее повреждение клеточной мембраны клетки-реципиента, а также способность передавать относительно большие количества генетического материала.

В Протисте

Недавнее открытие существования этого типа процесса у протистов является возможной причиной того, что его приложение еще не разработано.

Ссылки

1. Парасексуальный цикл. В Википедии. Получено с: en.wikipedia.org.
2. Ю. Теклея, О. Р. Андерсон и А. Ф. Лекья (2014). Доказательства парасексуальной активности бесполых амеб »Cochliopodium spp. 4 (Amoebozoa): обширное клеточное и ядерное слияние. Протист.
3. Процесс парасексуального размножения у бактерий. Получено с: wikiteka.com.
4. Эй Джей Клаттербак (1996). Парасексуальная рекомбинация у грибов. Журнал генетики.
5. Прокариотическая конъюгация. В Википедии. Получено с: es.wikipedia.org.
6. Трансдукция (генетика). В Википедии. Получено с: es.wikipedia.org.
7. Трансформация (генетика). В Википедии. Получено с: es.wikipedia.org.