Autopoliploidia: poliploidia, alopoliploides e autopoliploides - Ciência - 2023

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o autopólio é um tipo de poliploidia (células que possuem mais de dois conjuntos de cromossomos em seu núcleo), em que um organismo ou espécie possui dois ou mais conjuntos de cromossomos idênticos. Portanto, é o resultado da duplicação de um grupo de cromossomos da mesma espécie.

Com base em estudos realizados com plantas, decidiu-se que os critérios a serem utilizados para classificar os poliplóides devem partir do modo de origem. A variedade de mecanismos que ocorrem em plantas e animais nos permite estruturar duas classes principais de poliploidia: autopoliploidia e alopoliploidia.

No caso da autopoliploidia, mais de dois grupos de cromossomos idênticos são combinados, de modo que a célula tem mais de dois grupos de cromossomos haplóides herdados dos pais. Esses dois conjuntos de cromossomos dos pais são duplicados nos filhos, podendo originar uma nova espécie.

Existem vários tipos de cromossomos: haplóide (único), diplóide (duplo), triploide (triplo) e tetraplóide (quádruplo). Triplos e quádruplos são, então, exemplos de poliploidia.

Os seres vivos que possuem células com núcleos (eucariotos) são diplóides, o que significa que eles possuem dois grupos de cromossomos, cada grupo vindo de um dos pais. No entanto, em alguns seres vivos (principalmente plantas) é comum encontrar poliploidia.

Poliploidia

A poliploidia é a condição em que as células possuem mais de dois conjuntos de cromossomos em seu núcleo, que formam pares denominados homólogos.

A poliploidia pode aparecer devido a uma anormalidade na divisão celular. Isso pode acontecer durante a mitose (divisão celular das células somáticas) ou durante a metáfase I da meiose (divisão celular das células sexuais).

Essa condição também pode ser estimulada em culturas de células e plantas, por meio de indutores químicos. Os mais conhecidos são os colchicina, o que poderia produzir uma duplicação cromossômica, como o orizalin.

Além disso, a poliploidia é um mecanismo de especiação simpátrica, ou seja, a formação de uma espécie sem o estabelecimento prévio de uma barreira geográfica entre duas populações. Isso ocorre porque os organismos poliplóides não podem cruzar com outros membros de sua espécie que são diplóides, na maioria das vezes.

Um exemplo de poliploidia é a planta Erythranthe peregrina: a sequência cromossômica dessa planta confirmou que a espécie se originou de Erythranthe robertsii, um híbrido triplóide estéril do cruzamento entre Erythranthe guttata e E. Erythranthe lutea. Essas espécies foram trazidas para o Reino Unido de outro habitat.

Após a naturalização no novo ecossistema, novas populações de Erythranthe peregrina apareceram na Escócia e nas Ilhas Orkney devido à duplicação do genoma das populações locais de Erythranthe robertsii.

Como ocorre a autopoliploidia?

A autopólio pode ocorrer como resultado de diferentes processos experimentados por uma espécie:

Duplicação genômica simples devido a defeitos na divisão das células germinativas, após a divisão mitótica
Produção e fertilização de gametas não reduzidas por erro na divisão celular, após a meiose (em animais ocorre basicamente em ovos)
Polyspermia, que ocorre quando um óvulo é fertilizado por mais de um espermatozóide

Além disso, existem fatores externos, como a forma de reprodução e a temperatura ambiente, que podem aumentar a frequência e a quantidade da produção autopoliplóide.

Às vezes, os autopoliploides aparecem por duplicação espontânea do genoma somático, como no caso dos brotos de maçã (Malus domesticus).

Esta é a forma mais comum de poliploidia induzida artificialmente, em que métodos como fusão de protoplastos ou tratamento com colchicina, orizalina ou inibidores mitóticos são aplicados para interromper a divisão mitótica normal.

Este processo ativa a produção de células poliplóides e pode ser muito útil no melhoramento de plantas, principalmente quando se deseja aplicar introgressão (movimento de genes de uma espécie para outra por hibridização seguida de retrocruzamento) no caso de carvalho e bétula em plantas. e, caso de lobos e coiotes em animais.

O que é autotriploidia?

Autotriploidia é uma condição em que as células contêm números triplos de cromossomos, de uma mesma espécie, apresentando três genomas idênticos. Nas plantas, a autotriploidia está relacionada às formas de acasalamento apomíticas (reprodução por meio de sementes).

Na agricultura, a autotriploidia pode levar à falta de sementes, como no caso da banana e da melancia. A triploidia também é aplicada na cultura de salmão e truta para induzir a esterilidade.

Filhotes triploides são estéreis (fenômeno do "bloco triploide"), mas às vezes podem contribuir para a formação tetraploide. Este caminho para a tetraploidia é conhecido como: "ponte triploide".

Alopolipólidos e autopoliplóides

Alopoliploides são espécies que têm mais de três conjuntos de cromossomos em suas células e são mais comuns do que autopoliploides, mas os autopoliploides têm mais relevância

Autopoliploides são poliplóides com vários grupos de cromossomos derivados do mesmo táxon (grupo de classificação científica). Exemplos de autopoliplóides naturais são a planta piggyback (Tolmiea menzisii) e o esturjão branco (Acipenser transmontanum).

Os autopoliploides têm pelo menos três grupos de cromossomos homólogos, o que causa altas porcentagens de acasalamento durante a meiose e diminuição da fertilidade por associação.

Em autopoliploides naturais, o emparelhamento de cromossomos irregulares durante a meiose causa esterilidade porque ocorre formação multivalente.

Uma espécie se origina de autopoliploidia se os óvulos e espermatozoides dos organismos da população tiverem um número acidentalmente dobrado de cromossomos e, quando se reproduzem entre si, geram descendentes tetraplóides.

Se esses descendentes acasalam uns com os outros, uma progênie tetraplóide fértil geneticamente isolada do resto da população é gerada. Assim, a autopoliploidia de geração única cria uma barreira ao fluxo gênico entre as espécies em maturação e suas espécies parentais.

Referências

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Gregory, T. (2005). A evolução do genoma. San Diego: Elservier Academic Press.
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