KAJ SO DIPLOIDNE CELICE? - BIOLOGIJA - 2026

Pri diploidnih celice so tiste, ki vsebujejo podvojene niz kromosomov. Pravimo kromosomom, ki tvorijo pare homolognih kromosomov. Diploidne celice imajo torej dvojne genome zaradi prisotnosti dveh popolnih sklopov homolognih kromosomov. Vsakemu genomu prispevajo različne gamete v primeru spolne reprodukcije.

Ker so gamete pridobljene haploidne celice, z vsebnostjo kromosomov enake 'n', ko se stapljajo, tvorijo diploidne celice '2n'. V večceličnih organizmih se začetna diploidna celica, ki izhaja iz tega procesa gnojenja, imenuje zigota.

Nato se zigota razdeli z mitozo, da nastanejo diploidne celice, ki sestavljajo celoten organizem. Ena skupina telesnih celic pa bo namenjena prihodnji proizvodnji haploidnih gameta.

Gamete v organizmu z diploidnimi celicami lahko nastanejo z mejozo (gametska mejoza). V drugih primerih mejoza povzroči tkivo, komponento ali generacijo, ki z mitozo ustvari gamete.

To je tipičen primer na primer rastlin, v katerih nastane sporoporofitska tvorba ('2n') in nato gametofitik ('n'). Gametophyte, produkt mejotskih delitev, je odgovoren za nastanek gameta, vendar z mitozo.

Poleg fuzije gamete prevladuje način tvorjenja diploidnih celic z mitozo drugih diploidnih celic.

Te celice so privilegirano mesto interakcije, selekcije in diferenciranja genov. To pomeni, da v vsaki diploidni celici delujeta dva alela vsakega gena, pri čemer je vsak prispeval drugačen genom.

Prednosti diploidije

Žive stvari so se razvile do najučinkovitejše prevlade v pogojih, na katere lahko predstavljajo odločen odziv. To pomeni preživeti in prispevati k obstoju in obstojnosti dane genetske rodove.

Tisti, ki se v novih in zahtevnih pogojih lahko odzovejo, namesto da poginejo, storijo dodatne korake v isti smeri ali celo novo. Vendar pa obstajajo spremembe, ki so povzročile velike mejnike diverzifikacijske poti živih bitij.

Med njimi nedvomno sodi tudi pojav spolne reprodukcije, poleg videza diploidije. To z več vidikov prinaša prednosti diploidnemu organizmu.

Tukaj bomo malo spregovorili o nekaterih posledicah, ki izhajajo iz obstoja dveh različnih, vendar sorodnih genomov v isti celici. V haploidni celici je genom izražen kot monolog; v diploidnem, podobnem pogovoru.

Izraz brez hrupa v ozadju

Prisotnost dveh alelov na gen v diploidih omogoča ekspresijo genov brez hrupa v ozadju na svetovni ravni.

Čeprav bo vedno obstajala možnost onemogočanja za določeno funkcijo, dvojni genom na splošno zmanjšuje verjetnost, da bo onesposobljen za toliko ljudi, kot ga lahko določi en sam genom.

Genetska varnostna kopija

En alel je informativni zaznamek drugega, vendar ne na enak način, kot je komplementarni DNK pas svoje sestre.

V zadnjem primeru je podpora doseganje stalnosti in resničnosti istega zaporedja. V prvem je tako, da soobstoj spremenljivosti in razlik med dvema različnima genoma omogoča trajnost funkcionalnosti.

Nenehno izražanje

V diploidnem organizmu se poveča možnost ohranjanja aktivnih funkcij, ki določajo in omogočajo informacije o genomu. V haploidnem organizmu mutirani gen vsiljuje lastnosti, povezane z njegovim stanjem.

V diploidnem organizmu bo prisotnost funkcionalnega alela omogočila izražanje funkcije tudi v prisotnosti nefunkcionalnega alela.

Na primer v primeru mutiranih alelov z izgubo funkcije; ali kadar se funkcionalni aleli inaktivirajo z virusno vstavitvijo ali metilacijo. Alel, ki ne trpi mutacije, inaktivacije ali utišanja, bo zadolžen za manifestacijo lika.

Ohranjanje spremenljivosti

Heterozigositeta je očitno možna le pri diploidnih organizmih. Heterozigoti zagotavljajo alternativne informacije za prihodnje generacije v primeru drastičnih sprememb življenjskih razmer.

Zagotovo bosta izbrana dva haploida za lokus, ki kodirata pomembno funkcijo pod določenimi pogoji. Če izberete za enega od njih (torej za alel enega od njih), izgubite drugega (torej alel drugega).

V heteroroznem diploidu lahko oba alela sobivata dlje časa, tudi pod pogoji, ki ne prispevajo k izbiri enega od njih

Prednost heterozigotov

Prednost heterozigotov je znana tudi kot hibridna moč ali heteroza. V skladu s tem konceptom seštevek majhnih učinkov na vsak gen povzroči posameznikom z boljšo biološko zmogljivostjo, saj so heterozigoti za več genov.

Na strogo biološki način je heteroza nasproten homozigosti - bolj interpretirana kot genetska čistost. Gre za dva nasprotna pogoja, dokazi pa kažejo na to, da heteroza kot vir ni samo sprememba, ampak tudi boljša prilagodljivost spremembam.

Vrednost rekombinacije

Poleg genetske spremenljivosti, zato velja za drugo gonilno silo evolucijske spremembe, rekombinacija uravnava homeostazo DNA.

To pomeni, da sta ohranjenost informacijske vsebnosti genoma in fizična celovitost DNK odvisni od mejotske rekombinacije.

Popravila, ki jih posreduje rekombinacija, omogočajo varovanje celovitosti organizacije in vsebine genoma na lokalnih ravneh.

Če želite to narediti, se morate zateči k nepoškodovani kopiji DNK, da poskusite popraviti tisto, ki je utrpela spremembo ali škodo. To je mogoče le pri diploidnih organizmih ali vsaj pri delnih diploidih.

Reference

1. Alberts, B. Johnson, AD, Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Molekularna Biologija celice (6 ^th Edition). WW Norton & Company, New York, NY, ZDA.
2. Brooker, RJ (2017). Genetika: analiza in načela. McGraw-Hill High Education, New York, NY, ZDA.
3. Goodenough, UW (1984) Genetika. WB Saunders Co. Ltd, Philadelphia, PA, ZDA.
4. Griffiths, AJF, Wessler, R., Carroll, SB, Doebley, J. (2015). Uvod v genetsko analizo (11 ^th ed.). New York: WH Freeman, New York, NY, ZDA.
5. Hedrick, PW (2015) Prednost heterozigote: učinek umetne selekcije pri živini in hišnih ljubljenčkih. Journal of Heredity, 106: 141–54. doi: 10.1093 / jhered / esu070
6. Perrot, V., Richerd, S., Valéro, M. (1991) Prehod iz haploidije v diploidijo. Narava, 351: 315-317.