Monoplóide: como ocorre, organismos, frequência e utilidade

O monoploidía refere-se o número de cromossomas que é um cromossoma básico (x) num organismo; Isso significa que pares homólogos não são encontrados no conjunto cromossômico. A monoplóide é característica nos organismos haplóides (n) nos quais existe apenas um cromossomo por tipo.

Um organismo monoplóide transporta um único conjunto de cromossomos durante a maior parte do seu ciclo de vida. Na natureza, organismos completos com esse tipo de euploidia são incomuns. Por outro lado, a poliploidia é um tipo mais difundido de euploidia em organismos superiores, como plantas.

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Fonte: pixabay.com

A poliploidia é a posse de vários conjuntos de cromossomos homólogos no genoma. Podem existir organismos triploides (3n), tetrapólidos (4n) e assim por diante, de acordo com o número de conjuntos completos presentes no núcleo da célula.

Por outro lado, de acordo com a origem dos cromossomos, um indivíduo poliploide pode ser autopoliploide (autoplóide) quando as doações cromossômicas são de uma única espécie ou alopoliploide (aloplóide) quando provêm de várias espécies próximas umas das outras evolutivamente

Monoplóide e Haploidia

A monoplóide não deve ser confundida com a existência de células haplóides. O número haplóide (n) que é usado em muitas ocasiões para descrever a carga cromossômica, refere-se estritamente ao número de cromossomos nos gametas, que são as células reprodutoras femininas ou masculinas.

Na maioria dos animais e em muitas plantas conhecidas, o número monoplóide coincide com o número haplóide, de modo que “n” ou “x” (ou, por exemplo, 2n e 2x) podem ser usados ​​de forma intercambiável. No entanto, em espécies como o trigo, que é uma espécie hexaplóide, esses termos cromossômicos não são coincidentes.

No trigo ( Triticum aestivum ), o número monoplóide (x) não corresponde ao número haplóide (n). O trigo tem 42 cromossomos e também é uma espécie hexaplóide (alopoliploide), pois seus jogos cromossômicos não provêm de uma única espécie parental); Esta espécie possui seis séries de sete cromossomos bastante semelhantes, mas não os mesmos.

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Dessa forma, 6X = 42, o que indica que o número monoplóide é x = 7. Por outro lado, os gametas de trigo contêm 21 cromossomos, então 2n = 42 en = 21 em suas doações cromossômicas.

Como isso acontece

Nas células germinativas de um organismo monoplóide, a meiose normalmente não ocorre porque os cromossomos não têm suas contrapartes correspondentes. Por esse motivo, os monoploides são tipicamente estéreis.

Mutações devido a erros na separação de cromossomos homólogos durante a meiose são a principal razão para a existência de monopolóides.

Organismos monoplóides?

Indivíduos monoplóides podem surgir naturalmente nas populações como erros ou aberrações incomuns. Como indivíduos monoplóides, as fases gametofíticas das plantas inferiores e os machos de organismos com determinação sexual por haploidia podem ser consideradas.

Este último ocorre em muitas ordens de insetos, incluindo himenópteros com castas (formigas, vespas e abelhas), homópteros, beetópteros e alguns grupos de aracnídeos e rotíferos.

Na maioria desses organismos, os machos são normalmente monoplóides, pois são provenientes de ovos não fertilizados. Geralmente, os organismos monoplóides são impedidos de produzir filhos férteis, no entanto, na maioria desses gametas, a produção ocorre normalmente (por divisão mitótica), uma vez que já estão adaptados.

Monoplóide e diploidia (2n) são encontradas em todo o reino animal e vegetal, sofrendo essas condições durante seus ciclos normais de vida. Na espécie humana, por exemplo, parte do ciclo de vida é responsável, apesar de ser organismos diplóides, por gerar células monoplóides (haploides), pela geração do zigoto.

Da mesma forma, ocorre na maioria das plantas superiores, onde o pólen e os gametas femininos têm núcleos monoplóides.

Freqüência de monoplóide

Indivíduos haplóides, como condição anormal, ocorrem com mais frequência no reino vegetal do que no reino animal. No último grupo, as referências à monoplóide natural ou provocada são realmente escassas.

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Mesmo em alguns organismos tão amplamente estudados com Drosophila , os haplóides nunca foram encontrados. No entanto, indivíduos diplóides com alguns tecidos haplóides foram encontrados.

Outros casos de monoplóide descritos no reino animal são as salamandras induzidas pela partição do gameta feminino no período de tempo entre a entrada do esperma e a fusão dos dois pronúcleos.

Existem também alguns lagartos aquáticos, obtidos por tratamento a baixas temperaturas, em várias espécies de rãs, como Rana fusca, R. pipiens, R. japão, R. nigromaculata e R. rugosa, obtidas por inseminação de fêmeas com espermatozóides tratados com UV ou tratamentos químicos. .

A possibilidade de um animal monoplóide atingir um adulto é muito pequena, motivo pelo qual esse fenômeno pode ser desinteressante no reino animal. No entanto, para investigar a ação dos genes nos estágios iniciais do desenvolvimento, a monoploidia pode ser útil, uma vez que os genes podem se manifestar estando em uma condição hemicigótica.

Utilidade de organismos monoplóides

Os monoploides desempenham um papel importante nas abordagens atuais do melhoramento genético. A diploidia é um obstáculo quando você deseja induzir e selecionar novas mutações em plantas e novas combinações de genes que já estão presentes.

Para que mutações recessivas sejam expressas, elas devem ser homozigotas; Combinações favoráveis ​​de genes em heterozigotos são destruídas durante a meiose. Monoploids permitem evitar alguns desses problemas.

Em algumas plantas, monoploides podem ser obtidos artificialmente a partir dos produtos da meiose nas anteras da planta. Estes podem ser submetidos a tratamentos a frio e alocar o que seria um grão de pólen para um embrião (pequena massa de células em divisão). Este embrião pode crescer em ágar para dar origem a uma planta monoplóide.

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Uma aplicação dos monoploides é procurar combinações de genes favoráveis ​​e, em seguida, de agentes como a colchicina, dar origem a um diplóide homozigoto capaz de produzir sementes viáveis ​​através de linhas homozigotas.

Outra utilidade dos monoploides é que suas células podem ser tratadas como se fossem uma população de organismos haplóides nos processos de mutagênese e seleção.

Referências

  1. Jenkins, JB (2009). Genetics . Ed. Eu inverti.
  2. Jiménez, LF, e Merchant, H. (2003). Biologia celular e molecular . Educação Pearson
  3. Hickman, C.P., Roberts, LS, Keen, SL, Larson, A., I´Anson, H. e Eisenhour, DJ (2008). Princípios integrados de zoologia . Nova York: McGraw-Hill. 14 th Edition.
  4. Lacadena, JR (1996). Citogenética . Publicação Complutense.
  5. Suzuki, DT; Griffiths, AJF; Miller, J.H & Lewontin, RC (1992). Introdução à análise genética . McGraw-Hill Interamerican. 4 th Edition.

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