Ploidia este numărul de seturi identice de cromozomi situate în nucleul unei celule sau în nucleele celulelor unui organism multicelular.
Uneori, acest termen este folosit și în legătură cu celulele procariote lipsite de nucleu. Majoritatea procariotelor sunt haploide, adică au o copie a cromozomului bacterian, dar există bacterii diploide și poliploide.
Există celule haploide (cu un singur set de cromozomi nepereche ), diploide (cu cromozomi perechi), poliploide (se mai numesc și tri- , tetra- , hexaploide etc., în funcție de câte ori se repetă setul haploid în nucleul celular ) și aneuploid (la dublare sau pierdere - nulisomie , monosomie , trisomie sau tetrasomie - nu acoperă întregul genom , ci doar un număr limitat de cromozomi). Poliploidia nu trebuie confundată cu o creștere a numărului de nuclee dintr-o celulă și o creștere a numărului de molecule de ADN dintr-un cromozom ( politenizarea cromozomilor ).
Haploizii sunt un nucleu, o celulă, un organism cu un singur set de cromozomi, reprezentând jumătate din setul complet (n) caracteristic formei originale (specii) (2n) [1] [2] .
Haploidia spontană este un fenomen rar, dar se găsește constant în multe specii de plante, inclusiv în copaci, cum ar fi pinul silvestru . De obicei, frecvența haploidiei nu depășește 0,1%. Au fost descrise mixoploide , care conțin atât celule diploide, cât și celule haploide. Se presupune că celulele haploide apar ca urmare a conjugării somatice a cromozomilor , însoțită de „pierderea” replicării lor în cicluri celulare separate [3] .
În prezent, haploidele se găsesc la majoritatea plantelor cultivate.
Nu există o clasificare general acceptată a haploizilor. Următoarele grupuri se disting de diverși cercetători:
În mod normal, în majoritatea organismelor pentru care procesul sexual este cunoscut, alternarea corectă a fazelor haploide și diploide are loc în ciclul de viață . Celulele haploide se formează ca urmare a diviziunii meiotice a celulelor diploide, după care, la unele organisme ( plante , alge , ciuperci ), ele se pot multiplica prin diviziuni mitotice cu formarea unui corp multicelular haploid sau a mai multor generații de celule descendențe haploide. Celulele diploide se formează din haploide ca urmare a unui proces sexual (fuziunea celulelor sexuale sau gameți ) cu formarea unui zigot , după care se pot multiplica prin diviziuni mitotice (la plante , alge și alți protiști , animale ) cu formarea unui corp pluricelular diploid sau a celulelor diploide – descendenți.
Poliploidia ( altă greacă πολύς - numeroase, πλοῦς - încercare bună și εἶδος - specie) este o creștere multiplă a numărului de cromozomi dintr-o celulă eucariotă.
Poliploidia este mult mai frecventă la plante decât la animale. Printre animalele dioice este descrisă în nematode , în special ascaride , precum și într-un număr de reprezentanți ai amfibienilor [5] . Deci, pentru broaștele comestibile europene P. esculentus , care sunt hibrizi interspecifici stabili hemiclonal reproducători de broaște P. ridibundus și P. lessonae , triploidia (3n = 36) este tipică [6] .
În lumea plantelor, succesul ecologic se datorează în multe cazuri hibridizării și apariției formelor poliploide [7] . În general, aproximativ 70% dintre plante sunt poliploide, predominând alopoliploidia. La un număr de specii au fost descrise serii poliploide intraspecifice și chiar intravarietale [3] .
În mod artificial, poliploidia este cauzată de otrăvurile care distrug fusul , cum ar fi colchicina .
Distingeți autopoliploidie și alopoliploidie .
Fenomenul a fost descris pentru prima dată în 1931 de Bogumil Nemets în ceapa albastră ( Allium caeruleum ) [9] . În prezent, acesta este un termen utilizat pe scară largă, adică prezența și coexistența într-un țesut, pe lângă celulele diploide, a altor niveluri de ploidie, în special a celor poliploide. Pentru plante, mixoplodia este mai degrabă regula decât excepția [3] .
La oameni, ca și în marea majoritate a animalelor multicelulare , majoritatea celulelor sunt diploide. Numai celulele sexuale mature, sau gameții , sunt haploide . Tulburările de ploidie (atât aneuploidie , cât și, mai rar, poliploidie) duc la modificări grave ale bolii. Exemple de aneuploidie la om: sindromul Down - trisomie pe cromozomul 21 (cromozomul 21 este reprezentat de trei copii), sindromul Klinefelter - un exces de cromozom X (XXY), Shereshevsky - sindromul Turner - monosomie pe unul dintre cromozomii sexuali ( X0). Trisomia pe cromozomul X și cazurile de trisomie pe alți autozomi (în afară de al 21-lea) sunt, de asemenea, descrise. Exemplele de poliploidie sunt rare, dar se cunosc atât embrionii triploizi abortivi, cât și nou-născuții triploizi (durata lor de viață nu depășește câteva zile), cât și mozaicurile diploid-triploide [10] .
Cromozomii | |||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Principal | |||||||||||
Clasificare | |||||||||||
Structura |
| ||||||||||
Restructurari si incalcari | |||||||||||
Determinarea sexului cromozomal | |||||||||||
Metode |