EUPLOIDY: PŮVOD, DRUHY A DŮSLEDKY - BIOLOGIE - 2025

Euploidía se odkazuje na stav některých buněk se základním haploidního počtu chromozomů charakteristiky určitého druhu, nebo přesný násobek haploidního počtu.

Euploidii lze také popsat jako normální diploidní počet chromozomů v buňce nebo existenci dalších úplných sad chromozomů, které nazývají jeden člen každé dvojice homologních chromozomů sadou.

Zdroj: pixabay.com

Změny v počtu chromozomů nebo sad chromozomů úzce souvisejí s vývojem mnoha druhů rostlin a různých chorob u lidských druhů.

Původ euploidy

Životní cykly, které zahrnují změny mezi haploidní chromozomální strukturou a diploidní konstitucí a naopak, jsou ty, které vedou k euploidii.

Haploidní organismy mají po většinu svého životního cyklu jednu sadu chromozomů. Diploidní organismy naproti tomu obsahují dvojici úplných sad chromozomů (homologních chromozomů) po většinu svého životního cyklu. V druhém případě je každá sada chromozomů obvykle získána prostřednictvím každého rodiče.

Pokud má organismus více než diploidní počet sad chromozomů, považuje se za polyploid. Tyto případy jsou zvláště běžné u rostlinných druhů.

Druhy euploidie

Existuje několik typů euploidie, které jsou klasifikovány podle počtu sad chromozomů přítomných v buňkách těla. Existují monoploidy s jednou sadou chromozomů (n), diploidy se dvěma sadami chromozomů (2n) a polyploidy s více než dvěma sadami chromozomů.

Monoploidie je základní chromozomální složení organismů. Obecně platí, že u zvířat a rostlin se haploidní a monoploidní čísla shodují, přičemž haploidie je výlučnou chromozomální nadací gamet.

V rámci polyploidů jsou triploidy se třemi chromozomálními sadami (3n), tetraploidy (4n), pentaploidy (5n), hexaploidy (6n), heptaploidy (7n) a oktaploidy (8n).

Haploidy a diploidy

Haploidy a diploidy se vyskytují v různých druzích rostlinné a živočišné říše a ve většině organismů se obě fáze vyskytují v jejich životních cyklech. Angiospermové rostliny (kvetoucí rostliny) a lidské druhy jsou příklady organismů, které představují obě fáze.

Lidé jsou diploidní, protože máme řadu mateřských a otcovských chromozomů. Během našeho životního cyklu však dochází k produkci haploidních buněk (spermií a vajíček), které jsou zodpovědné za poskytnutí jedné ze sad chromozomů další generaci.

Haploidní buňky produkované v kvetoucích rostlinách jsou pyl a embryový vak. Tyto buňky jsou zodpovědné za zahájení nové generace diploidních jedinců.

Polyploidy

V rostlinném království je častější najít polyploidní organismy. Některé kultivované druhy s velkým hospodářským a sociálním významem pro člověka pocházejí z polyploidie. Některé z těchto druhů jsou: bavlna, tabák, oves, brambory, okrasné květiny, pšenice atd.

U zvířat najdeme polyploidní buňky v některých tkáních, jako jsou játra. Některá hermafroditická zvířata, jako je bažina (pijavice a žížaly), vykazují polyploidismus. Našli jsme také polyploidní jádra u zvířat s parthenogenetickou reprodukcí, jako jsou některé mšice a rotifery.

Polyploidie je u vyšších druhů zvířat velmi vzácná. Je to kvůli vysoké citlivosti zvířat na změny v počtu chromozomů. Tato nízká tolerance možná odpovídá skutečnosti, že sexuální determinace u zvířat dodržuje jemnou rovnováhu mezi počtem autosomů a pohlavních chromozomů.

Polyploidie je považována za mechanismus schopný zvýšit genetickou a fenotypovou variabilitu mnoha druhů. To je výhodné pro druhy, které nemohou změnit své prostředí a musí se rychle přizpůsobit změnám v tomto prostředí.

Euploidie jako chromozomální abnormalita

Mezi chromozomálními změnami najdeme ve svých strukturách numerické alterace a alterace nebo aberace. Delece nebo přidání sad chromozomů jsou zodpovědné za výskyt různých změn v počtu chromozomů.

Pokud změna počtu chromozomů vede k přesným násobkům haploidního čísla, dojde k euploidii. Naopak, pokud delece nebo přidání chromozomů zahrnuje pouze jednu sadu chromozomů (člen nebo několik členů homologních párů), pak je to aneuploidie.

Změny v počtu chromozomů v buňkách mohou být vyvolány chromozomální nondisjunkcí, anafasickým zpožděním v pohybu chromozomů k pólu buněk nebo změnami v počtu chromozomů gamet, které zahrnují opakování různých sad chromozomální.

Faktory, které způsobují nodpojení, nejsou dobře známy. Do nondisjunkce by mohly být zapojeny některé viry čeledi paramyxovirů (virus příušnic) a herpesviru (virus herpes simplex).

Tyto viry byly spojeny s achromatickým vřetenem buněk, čímž se zvýšila nondisjunkce přerušením spojení centromerů ve vřetenových vláknech.

Důsledky euploidie

Euploidie má důležité biologické důsledky. Delece nebo přidání úplných sad chromozomů byly transcendentálními evolučními nástroji u volně žijících druhů rostlin a zemědělského zájmu.

Polyploidie je důležitým typem euploidie zapojené do specializace mnoha rostlin prostřednictvím genetické variability, díky čemuž je častější je v nich nalézt.

Rostliny jsou přisáté organismy, které musí tolerovat změny prostředí, na rozdíl od zvířat, schopné pohybu z nepřátelského prostředí do prostředí, které mohou snáze snášet.

U zvířat je euploidie příčinou různých chorob a trápení. Ve většině případů různé typy euploidie, které se vyskytují v časném embryonálním stavu, způsobují životaschopnost uvedeného embrya, a tedy časné potraty.

Například některé případy euploidie u placentárních klků byly spojeny s podmínkami, jako je vrozená komunikační hydrocefalus (nebo malformace Chiari typu II).

Euploidie nalezené v těchto buňkách způsobují klky s nízkým množstvím fibrinu na jejich povrchu, rovnoměrné pokrytí mikrovil na trofoblastu a to s často válcovým průměrem. Tyto vlastnosti souvisejí s vývojem tohoto typu hydrocefalu.

Reference

1. Castejón, OC & Quiroz, D. (2005). Skenovací elektronová mikroskopie placentárních klků při malformaci Chiariho typu II. Salus, 9 (2).
2. Creighton, TE (1999). Encyklopedie molekulární biologie. John Wiley and Sons, Inc.
3. Jenkins, JB (2009). Genetika Ed.
4. Jiménez, LF, a Merchant, H. (2003). Buněčná a molekulární biologie. Pearsonovo vzdělávání.
5. Suzuki, DT; Griffiths, AJF; Miller, J. H & Lewontin, RC (1992). Úvod do genetické analýzy. McGraw-Hill Interamericana. 4 ^th Edition.