Polyploidy

Le Polyploidy est l'état de quelques cellules biologiques et d'organizations manifestées par la présence de plus de deux ensembles homologues du de chromosomes . Des types polyplosides du se nomment selon le nombre d'ensembles de chromosome au noyau : triploïde (trois ensembles ; 3x), tétraploïde (quatre ensembles ; 4x), pentaploid (cinq ensembles de ; 5x), hexaploïde (six ensembles ; 6x) et ainsi de suite.

Un haploïde a seulement un ensemble de chromosomes. Le Haploidy peut également se produire comme étape normale dans le cycle de la vie d'une organization comme dans les fougères et les mycètes. Parfois non tous les chromosomes sont reproduits et la condition s'appelle l'aneuploidie . Là où une organization est normalement le diploïde, quelques aberrations spontanées peuvent se produire qui sont habituellement provoquées par une division cellulaire entravée .

Exemples

Polyploidy se produit chez quelques animaux tel que le Goldfish , les saumons , et les Salamanders mais est particulièrement commun parmi les fougères et les usines fleurissantes comprenant les espèces sauvages et cultivées . Le blé , par exemple, après des milléniums de l'hybridation et modification par des humains, a les contraintes que qui sont le diploïde (deux ensembles de chromosomes), le tétraploïde (quatre ensembles de chromosomes) avec le nom commun du blé dur ou blé des macaronis , et le hexaploïde (six ensembles de chromosomes) avec le nom commun du froment panifiable. Beaucoup d'usines sur le plan agricole importantes du genre la brassica de sont également des tetraploids ; leur rapport est décrit par la triangle de d'U .

L'occurrence de polyploidy est un mécanisme de speciation et est connue pour avoir eu comme conséquence de nouvelles espèces du salsifis d'usine (également connu sous le nom de " ; goatsbeard" ;).

Les exemples chez les animaux sont plus communs sous formes inférieures de `les' telles que les sangsues des Flatworms et la crevette de saumure . Les animaux polyplosides sont souvent stériles, ainsi ils se reproduisent souvent par la parthénogénèse . Les salamanders et les lézards polyplosides sont également tout à fait communs et parthénogénétiques. Tandis que les cellules de foie mammifères sont polyplosides, des exemples rares des mammifères polyplosides sont connus, mais le plus souvent résultat dans la mort prénatale du .

L'only< ! -- L'article de barrerae de T. mentionne un autre de ce genre taxon --> l'exception connue à cette règle est un rongeur de l'octodontid des régions dures du désert de s de l'Argentine ', connu sous le nom de Viscacha-Rat rouge (barrerae de Tympanoctomys de ). Ce rongeur n'est pas un rat , mais des parents aux cobayes et des chinchillas son " ; new" ; le nombre diploïde est 102 et ainsi ses cellules sont rudement deux fois taille normale. Sa relation vivante plus étroite est le mimax , le Viscacha-Rat andin d'Octomys de du de la même famille, dont le 2n=56. On le conjecture qu'un Octomys - comme l'ancêtre a produit (c.,) la progéniture 4n=112 tétraploïde qui, en vertu de leurs chromosomes doublés, ont été reproducteur isolés dans leurs parents ; mais que ces probablement survécus les effets d'habitude catastrophiques de polyploidy dans les mammifères en jetant (par l'intermédiaire de translocation ou d'un certain mécanisme semblable) le " ; extra" ; ensemble de chromosomes de sexe gagné à ce doublement. Polyploidy peut être induit dans la culture de cellules par quelques produits chimiques : le plus connu est la colchicine , qui peut avoir comme conséquence le chromosome doublant, bien que son utilisation puisse avoir d'autres conséquences moins évidentes aussi bien.

Il y a grand nombre des variétés polyplosides de récolte - voir les récoltes polyplosides ci-dessous.

Il y a peu de conifères polyplosides naturels . Un exemple est les sempervirens géants de séquoia de de l'arbre ou le séquoia de côte qui est un hexaploïde (6x) avec 66 chromosomes (2n=6x=66), bien que l'origine soit peu claire.

Polyploidy chez l'homme (aneuploidie)

Polyploidy vrai se produit rarement chez l'homme, bien qu'il se produise dans quelques tissus (particulièrement dans le foie). Polyploidy se rapporte à un changement numérique de toute une série de chromosomes. Les organizations dans lesquelles un chromosome particulier, ou le segment de chromosome, est under-- ou surreprésenté serait aneuploïdes (du Grec exprime le " de signification ; pas, " ; " ; bon, " ; et " ; fold" ;). Par conséquent la distinction entre l'aneuploidie et le polyploidy est que l'aneuploidie se rapporte à un changement numérique d'une partie du chromosome, tandis que polyploidy se rapporte à un changement numérique de l'ensemble de totalité de chromosomes. : Variation cytogénétique (p109)]

L'aneuploidie se produit chez l'homme sous forme de triploidy (69, XXX) et de tetraploidy (92,), pour ne pas être confondue avec le 47, XXX ou 48, aneuploidie de . Triploidy, habituellement dû au Polyspermy , se produit dans environ 2-3% de toutes les grossesses humaines et ~15% de pertes. La grande majorité de conceptions triploïdes finissent comme perte et ceux qui survivent pour nommer typiquement meurent peu de temps après la naissance. Dans certains cas la survie après la naissance peut se produire plus longtemps s'il y a le Mixoploidy avec un diploïde et un présent triploïde de population de cellules.

Triploidy peut être le résultat de digyny (l'ensemble haploïde supplémentaire est de la mère) ou de diandry (l'ensemble haploïde supplémentaire est du père). Diandry est presque toujours provoqué par la fertilisation d'un oeuf par le sperme deux (dispermy). Digyny le plus généralement est provoqué par manque d'une division meiotic pendant l'oogenesis menant à un Oocyte diploïde ou manque d'expulser un corps polaire de l'Oocyte . Diandry semble prédominer parmi les pertes tôt tandis que digyny prédomine parmi triploidy qui survit dans la période foetale. Cependant, parmi des pertes tôt, digyny est également plus commun dans l'âge gestational de ces semaines des cas <8.5 ou ceux dans lesquels un embryon est présent. Il y a également deux phénotypes distincts dans les placentas triploïdes et les foetus qui dépendent de l'origine de l'ensemble haploïde du supplémentaire . Dans digyny il y a typiquement un foetus mal développé asymétrique , avec le Hypoplasia adrénal du marqué et un placenta très petit . Dans diandry, le foetus (quand présent) est en général normalement développé ou symétriquement la croissance est limitée, avec les glandes surrénales normal et un placenta cystique anormalement grand qui s'appelle une taupe Hydatidiform partiel. Ces effets de parent-de-origine reflètent les effets du de impression genomic. Accomplir tetraploidy plus rarement est diagnostiqué que triploidy, mais est observé dans 1-2% des pertes tôt. Cependant, quelques cellules tétraploïdes ne sont pas inhabituellement trouvées dans l'analyse de chromosome au diagnostic prénatal et ceux-ci sont généralement considérés `inoffensif'. Il n'est pas clair si ces cellules tétraploïdes tendent simplement à surgir pendant la culture in vitro de cellules du ou si elles sont également présentes dans le placentaire in vivo de cellules. Il y a, en tout cas, très peu de rapports cliniques des foetus/des enfants en bas âge diagnostiqués avec le mosaicism tetraploidy.

Le Mixoploidy est tout à fait généralement observé dans les embryons humains de preimplantation et inclut haploïde/diploïde aussi bien que populations mélangées diploïdes/tétraploïdes de cellules. Il est inconnu si ces embryons n'implantent pas et donc est rarement détecté dans des grossesses continues ou s'il y a simplement un processus sélectif favorisant les cellules diploïdes.

Polyploidy aux usines

Polyploidy est dominant aux usines et quelques évaluations suggèrent que 30- 80 % d'espèces vivantes d'usine soient polyplosides, et beaucoup de lignées mettent en évidence polyploidy antique (paleopolyploidy) en leurs génomes. Les explosions énormes dans la diversité d'espèces de l'angiosperme semblent coïncider avec la synchronisation des duplications antiques de génome partagées par beaucoup d'espèces. Les usines polyplosides peuvent surgir spontanément dans la nature par plusieurs mécanismes, y compris des échecs meiotic ou mitotic, et la fusion des gamètes (2n) non réduites. Les deux autopolyploids (par exemple ; pomme de terre) et allopolyploids (par exemple ; le canola, le blé, le coton) peuvent être trouvés parmi des espèces sauvages et domestiquées d'usine. La plupart des polyploids montrent l'hétérosis relativement à leurs espèces parentales, et peuvent montrer la variation ou les morphologies originale qui peuvent contribuer aux processus du Speciation et de l'exploitation d'eco-place. Les mécanismes menant à la variation originale de l'les allopolyploids récemment formés peuvent inclure les affects de dosage de gène (résultant des plus grandes copies du contenu de génome), la réunion des hiérarchies de normalisation divergées de gène, les remises en ordre chromosomiques, et le épigénétique transformant, qui affectent des niveaux de contenu et/ou d'expression de gène. Plusieurs de ces changements rapides peuvent contribuer à l'isolement reproducteur et au speciation.

Récoltes polyplosides

Les usines polyplosides tendent à être plus grandes et améliorer à l'épanouissement dans les habitats tôt de succession tels que des champs de ferme. Dans l'élevage des récoltes, les usines prospères les plus grandes et meilleures sont choisies pour. Ainsi, beaucoup de récoltes (et herbes agricoles a pu avoir été involontairement multiplié à un de plus haut niveau de ploidy.

L'induction des polyploids est une technique commune pour surmonter la stérilité de l'des espèces hybrides pendant le sélectionnement de plantes. Par exemple, le triticale est l'hybride du blé (turgidum de triticum de ) et du Rye (cereale de sécale de ). Il combine des caractéristiques recherchées des parents, mais les hybrides initiaux sont stériles. Après polyploidization, l'hybride devient fertile et peut être encore propagé ainsi pour devenir triticale.

Dans quelques situations les récoltes polyplosides sont preferred parce qu'elles sont stériles. Par exemple beaucoup de variétés de fruits aspermes sont aspermes en raison de polyploidy. De telles récoltes sont propagées using des techniques asexuelles telles que la greffe.

Polyploidy aux plantes cultivées le plus généralement est induit en traitant des graines avec de la colchicine chimique .

Exemples des récoltes polyplosides

Récoltes triploïdes : Banane , Apple , gingembre , pastèque , citron de de de
Récoltes tétraploïdes : Blé dur ou blé , maïs , coton , pomme de terre , chou , poireau , tabac , arachide , Kinnow , pélargonium des macaronis de de de de de de de de
Récoltes hexaploïdes : Chrysanthemum , blé , triticale , avoine de de pain de de
Récoltes d'Octaploid : Fraise , dahlia , pensées , canne à sucre de de de

Quelques récoltes sont trouvées dans une série de ploidy. Des pommes, les tulipes et les lis sont généralement trouvés comme diploïdes et comme triploïdes. Les cultivars de Daylilies (Hemerocallis) de sont disponibles comme diploïdes ou tétraploïdes. Le Kinnows peut être tétraploïde, diploïde, ou triploïde.

Terminologie

Autopolyploidy

Autopolyploids sont des polyploids avec les ensembles multiples de chromosome dérivés de l'des espèces simples. Autopolyploids peut résulter d'un doublement spontané et naturel du génome (par exemple, la pomme de terre). D'autres pourraient former la fusion suivante des gamètes non réduites des gamètes du 2n). Des bananes et les pommes peuvent être trouvées en tant qu'autopolyploids triploïdes. Les usines Autopolyploid montrent typiquement la transmission polysomic, et sont donc souvent stériles et propagées clonally

Allopolyploidy

Allopolyploids sont des polyploids avec des chromosomes dérivés de différentes espèces. le triticale de est un exemple d'un allopolyploid, ayant six ensembles de chromosome, quatre du blé (turgidum de triticum de ) et deux du seigle (cereale de sécale de ). Le Amphidiploid est un autre mot pour un allopolyploid. Certains des meilleurs exemples des allopolyploids viennent des brassica , et la triangle d'U décrit les rapports parmi les trois brassica diploïdes communes (oleracea de B.) et trois allotetraploids (napus de B.) dérivés de l'hybridation parmi les diploids.

Homoeologous

Le terme est employé pour décrire le rapport des chromosomes ou des parties semblables de chromosomes rassemblés après l'hybridation et l'allopolyploidization inter-species, et dont le rapport était complètement homologue dans des espèces ancesteral. Dans les allopolyploids, les chromosomes homologues dans chaque secondaire-génome parental devraient appareiller loyalement pendant la méiose , menant à la transmission disomic ; toutefois dans quelques allopolyploids, les chromosomes homoeologous des génomes parentaux peuvent être presque aussi semblables à un un autre comme chromosomes homolgous, menant à la transmission tétrasomique (quatre chromosomes appareillant à la méiose), à la recombinaison intergenomic , et à la fertilité réduite.

Homologue

Le terme est employé pour décrire le rapport des chromosomes semblables qui appareillent à la mitose et à la méiose . Dans un diploïde, un homologue est dérivé (du pollen ou du sperme) de parent masculin et un est dérivé du parent femelle (oeuf). Pendant la méiose et le Gametogenesis , les chromosomes homologues appareillent et échangent le matériel génétique par la recombinaison , menant à la production du sperme/du pollen ou des oeufs avec les Haplotypes de chromosome contenant la variation génétique originale.

Karyotype

Un Karyotype est le complément caractéristique du chromosome des espèces d'un de l'Eukaryote . La préparation et l'étude des karyotypes fait partie de cytologie et, plus spécifiquement, de cytogénétique .

Bien que la réplique et la transcription de l'ADN soit fortement normalisée dans les Eukaryotes , les mêmes ne peuvent pas être dits pour leurs karotypes, qui sont fortement variables entre les espèces dans le nombre de chromosome et dans l'organisation détaillée en dépit de l'construction hors des mêmes macromolécules. Dans certains cas il y a même variation significative dans des espèces. Cette variation constitue la base pour une gamme des études dans ce qui pourrait s'appeler la cytologie évolutionnaire.

Paralogous

Le terme est employé pour décrire le rapport parmi les gènes ou les parties reproduits de chromosomes qui ont dérivé d'une ADN héréditaire commune. Les segments de Paralogous de l'ADN peuvent surgir spontanément par des erreurs pendant la réplique d'ADN de , le Transposons de copie et de pâte, ou les duplications entières de génome.

Paleopolyploidy

voient également : Paleopolyploidy

Les duplications antiques de génome se sont probablement produites dans l'histoire évolutionnaire de toute la vie. Il peut être difficiles détecter les événements de duplication qui se sont produits il y a bien longtemps dans l'histoire des lignées évolutionnaires de divers en raison du diploidization suivant (tel que des débuts polyplosides à se comporter cytogénétiquement comme temps fini diploïde) comme mutations et traductions de gène tirent graduellement une copie de chaque chromosome à la différence de son autre copie.

Dans beaucoup de cas, ces événements peuvent être impliqués seulement en comparant les génomes ordonnancés par . Les exemples d'inattendu mais les duplications antiques récemment confirmées de génome incluent la levure ( saccharomyces cerevisiae du du boulanger de ), herbe de moutarde/cresson de thale (thaliana d'Arabidopsis de ), le riz (Oryza sativa de de ), et un ancêtre évolutionnaire du tôt des vertébrés (qui de inclut la lignée humaine du ) et un autre proche l'origine des poissons de Teleost . Les angiospermes (usines fleurissantes de ) ont paleopolyploidy dans leur ascendance. Tous les Eukaryotes ont éprouvé probablement un événement polyploidy à un certain point dans leur histoire évolutionnaire.

Voir également

Chromosome
Karyotype
Méiose
Paleopolyploidy
Complexe polyploside
Speciation

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