Monoploidia: como ocorre, organismos, frequência e utilidade - Ciência - 2023

Contente

o monoploidia refere-se ao número de cromossomos que constituem um conjunto básico de cromossomos (x) em um organismo; Isso significa que pares homólogos não são encontrados no conjunto cromossômico. Monoploidia é característica de organismos haplóides (n) nos quais há apenas um cromossomo para cada tipo.

Um organismo monoplóide carrega um único conjunto de cromossomos durante a maior parte de seu ciclo de vida. Na natureza, organismos inteiros com este tipo de euploidia são raros. Em contraste, a poliploidia é um tipo mais comum de euploidia em organismos superiores, como as plantas.

A poliploidia é a posse de vários conjuntos de cromossomos homólogos no genoma. Podem então haver organismos triplóides (3n), tetrapolídeos (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 poliplóide pode ser autopoliplóide (autoplóide) quando as dotações cromossômicas são de uma única espécie ou alopoliplóides (aloplóides) quando vêm de várias espécies evolutivamente próximas umas das outras.

Monoploidia e haploidia

A monoploidia 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, então "n" ou "x" (ou por exemplo 2n e 2x) podem ser usados alternadamente. No entanto, em espécies como o trigo, que é uma espécie hexaplóide, esses termos cromossômicos não coincidem.

Em trigo (Triticum aestivum), o número monoplóide (x) não coincide com o número haplóide (n). O trigo tem 42 cromossomos e também é uma espécie hexaplóide (alopoliplóide), uma vez que seus conjuntos cromossômicos não provêm de uma única espécie parental); Esta espécie possui seis conjuntos de sete cromossomos bastante semelhantes, mas não os mesmos.

Assim, 6X = 42, o que indica que o número monoplóide é x = 7. Por outro lado, os gametas do trigo contêm 21 cromossomos, então 2n = 42 en = 21 em sua composição cromossômica.

Como isso acontece?

Nas células germinativas de um organismo monoplóide, a meiose normalmente não ocorre porque os cromossomos não têm suas contrapartes com as quais se acasalar. Por esta razão, os monoplóides são normalmente estéreis.

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

Organismos monopóides?

Indivíduos monoplóides podem surgir naturalmente em populações como erros incomuns ou aberrações. Como indivíduos monoplóides, as fases gametofíticas de plantas inferiores e machos de organismos sexualmente determinados pela haploidia podem ser consideradas.

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

Na maioria desses organismos, os machos são normalmente monoplóides, pois vêm de ovos não fertilizados.Comumente, os monoplóides são impedidos de produzir descendentes férteis, porém, na maioria deles, a produção de gametas ocorre de forma normal (por divisão mitótica), uma vez que já estão adaptados.

Monoploidia e diploidia (2n) são encontradas em todos os reinos animal e vegetal, experimentando essas condições durante seus ciclos de vida normais. Na espécie humana, por exemplo, parte do ciclo de vida é responsável, apesar de serem organismos diplóides, por gerar células monoplóides (haplóides), para a geração do zigoto.

O mesmo ocorre na maioria das plantas superiores, onde o pólen e os gametas femininos têm núcleos monoplóides.

Frequência de monoploidia

Indivíduos haplóides, como uma condição anormal, ocorrem com mais freqüência no reino vegetal do que no reino animal. Neste último grupo, existem realmente poucas referências à monoploidia natural ou causada.

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

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

Além disso, existem alguns lagartos aquáticos obtidos por tratamento com baixas temperaturas, em várias espécies de rãs, como Rana fusca, R. pipiens, R. japonica, R. nigromaculata e R. rugosa Obtido por inseminação de fêmeas com espermatozoides tratados com UV ou tratamentos químicos.

A possibilidade de um animal monoplóide atingir a idade adulta é muito pequena, por isso esse fenômeno pode ser desinteressante no reino animal. No entanto, para investigar a ação gênica nas fases iniciais do desenvolvimento, a monoploidia pode ser útil, uma vez que os genes podem se manifestar em uma condição hemizigótica.

Utilidade de organismos monoplóides

Os monolóides desempenham um papel importante nas abordagens atuais de melhoramento genético. A diplomacia é um obstáculo na hora de induzir e selecionar novas mutações em plantas e novas combinações de genes já presentes.

Para que as mutações recessivas sejam expressas, elas devem ser tornadas homozigotas; combinações de genes favoráveis em heterozigotos são destruídas durante a meiose. Os monolóides tornam possível contornar alguns desses problemas.

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

Uma aplicação dos monoplóides é a busca por combinações de genes favoráveis e, a partir de agentes como a colchicina, dar origem a um diplóide homozigoto capaz de produzir sementes viáveis por meio de linhagens homozigóticas.

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

Referências

Jenkins, J. B. (2009). Genética. Ed. Eu inverti.
Jiménez, L. F., & Merchant, H. (2003). Biologia celular e molecular. Educação Pearson
Hickman, C. P, Roberts, L. S., Keen, S. L., Larson, A., I´Anson, H. & Eisenhour, D. J. (2008). Princípios Integrados de zoologia. Nova York: McGraw-Hill. 14^º Edição.
Lacadena, J. R. (1996). Citogenética. Editorial Complutense.
Suzuki, D. T.; Griffiths, A. J. F.; Miller, J. H & Lewontin, R. C. (1992). Introdução à Análise Genética. McGraw-Hill Interamericana. 4^º Edição.