PARASEKSUALNO RAZMNOŽEVANJE: MONERI, PROTETIKI IN GLIVE - BIOLOGIJA - 2026

Parasexual razmnoževanje je posebna vrsta reprodukcije, ki vključuje prenos genskega materiala brez postopek delitve redukcija (mejoze) ali gamete intervencija zgodi. Paraseksualnost je leta 1956 odkril italijanski genetik Guido Pontecorvo.

Paraseksualni cikel je mitotični mehanizem za doseganje proizvodnje potomcev z novimi genotipi z rekombinacijo genoma. Za razliko od spolne reprodukcije gre za proces, ki mu primanjkuje koordinacije in ne vključuje mejotskih delitev celic.

Candida albicans paraseksualni cikel. Posneli in uredili avtorji: Anja Forche, Kevin Alby, Dana Schaefer, Alexander D Johnson, Judith Berman, Richard J Bennett.

Čeprav so ga prvotno odkrili pri glivicah, so tovrstno razmnoževanje pozneje opazili tudi pri drugih organizmih, kot so bakterije in prosti. Nekateri avtorji celo nakazujejo obstoj paraseksualnosti pri cvetočih rastlinah.

V gobah

Paraseksualno razmnoževanje je bilo prvotno odkrito v glivi Aspergillus nidulans, čeprav je bila njegova sposobnost že dokazana v veliki skupini različnih vrst. Ciklus je sestavljen iz treh stopenj: diploidizacija, nastajanje mitotskega ciazma in haploidizacija.

Diploidizacija

Proces paraseksualne reprodukcije pri glivicah se začne, tako kot pri spolnem ciklu, s tvorbo heterokariota z združitvijo dveh gensko različnih micelij in zlitjem njihovih celičnih citoplazem (plazmogamije). Nastali heterokariot ima celice z dvema haploidnima jedrima.

Občasno se haploidna jedra lahko zlijejo (kariogamija), pri čemer nastanejo diploidna jedra. Ta jedra se lahko delijo z mitozo in tako nastanejo nova diploidna jedra. Na ta način bo heterokariot imel celice s haploidnimi jedri in z diploidnimi jedri.

Mitotična tvorba kiasma in križanje

Chiasm je most, ki se vzpostavi med sestrskimi kromatidi med rekombinacijo, ki se pojavi v mejotskem procesu. Med mitozo, čeprav veliko manj pogosto, lahko pride tudi do nastanka tega mostu med kromatidami.

Redki pojav mitotskega ciazma je, ker se kromosomi v tej vrsti celične delitve praviloma ne združujejo v običajni razporeditvi. Vendar se pojavlja v paraseksualnem ciklu, kar ima za posledico genetsko rekombinacijo, ki ima za posledico variacije potomstva.

Haploidizacija

Haploidizacija je postopek, pri katerem celica s kromosomsko obremenitvijo, ki je večja od običajne haploidne obremenitve vrste, povrne haploidno stanje z odstranitvijo kromosomov, ne da bi prišlo do procesa mejoze.

Med mitotskimi delitvami diploidnih jeder paraseksualnega cikla lahko pride do neskladja kromosomov, zaradi česar ima eno nastalo jedro dodaten kromosom, drugo pa manjkajoč kromosom. Ta jedra se imenujejo aneuploidi.

Ta aneuploidna jedra so ponavadi nestabilna in izgubljajo kromosome med naslednjimi mitotskimi delitvami, dokler ne dosežemo obremenitve haploidnega kromosoma.

V Moneri

V klasifikacijskih sistemih Copelanda, 1938 in Whittakerja iz leta 1969 je Monera kraljestvo enoceličnih organizmov, za katere je značilno, da nimajo jedra. Ustreza zdaj imenovanim Eubacteria in Archea, pa tudi starodavnim Prokariotom.

V teh organizmih se paraseksualno razmnoževanje signalizira po treh različnih mehanizmih: konjugacija, transformacija in transdukcija.

Konjugacija bakterij

Gre za postopek prenosa genskega materiala med dvema bakterijama (ali arhejami), ki delujeta kot darovalca omenjenega materiala, druga pa kot prejemnik. Do tega prenosa pride z neposrednim stikom med obema celicama.

Prenesene genetske informacije, navadno plazmid ali transposon, omogočajo darovalski celici, da deli s prejemnikom določeno lastnost ali prednost, ki ji slednja manjka, na primer odpornost na antibiotike. Če imata obe celici to značilnost, konjugacija ne bo potekala.

Transformacija

Gre za spremembo genetskega materiala prokariotske celice zaradi vgradnje v genom genetskega materiala, ki se nahaja v okolju in ki prodira v njegovo celično membrano. Ta genetski material je znan po imenu eksogene DNK.

Niso vse bakterije sposobne vključiti eksogenega genskega materiala, za tiste, ki to lahko storijo, naj bi bilo v konkurenčnem stanju, ki se lahko pojavi tako naravno kot umetno.

Transdukcija

Sestavljen je iz prenosa genskega materiala iz ene bakterije v drugo zaradi delovanja bakteriofaga ali fage virusa. Bakteriofagi se razmnožujejo znotraj bakterijskih celic, pri čemer izkoristijo procese podvajanja, prepisovanja in tudi njihove prevode.

Med enkapsulacijo genetskega materiala faga se lahko ujame del genskega materiala bakterije, ki se lahko kasneje, ko se fag sprosti od bakterije darovalke, transportira in prenese na druge bakterije.

Bakterijska transdukcija. Vzeta in urejena iz predmeta Mikrobiologija (oddontologija) na Univerzi v Oviedu (Španija).

V protistih

Protitisti so polifilitska skupina organizmov, za katero je značilno, da se ne razvijejo iz zarodnih listov ali plamenov. Večina teh organizmov je enoceličnih, vendar so lahko tudi večcelični.

Pred kratkim so odkrili, da se nekatere vrste v tej skupini lahko razmnožujejo paraseksualno. Raziskovalci so pokazali, da se pri teh organizmih, na primer amebah rodov Cochliopodium in Variosea, lahko goji plazmogamija, medtem ko se gojijo v laboratorijskih pogojih.

Po plazmogamiji pride do kariogamije z mešanico genskega materiala iz vsakega jedra, nato pa z jedrsko cepitvijo in plazmotomijo, zaradi procesa križanja se sprostijo hčerinske celice z genetskimi informacijami, drugačnimi kot pri starših.

Prijave

V gobah

Raziskovalci so uporabili paraseksualno razmnoževanje predvsem za proizvodnjo novih sevov aseksualnih gliv, ki so komercialnega pomena. Na primer, za proizvodnjo hibridov, ki so sposobni doseči boljše donose pri proizvodnji antibiotikov.

V Moneri

Konjugacija bakterij je bila uporabljena v genskem inženiringu za prenos genetskega materiala na organizme različnih kraljestev. Dejansko so v laboratorijskih testih genetski material uspešno prenesli v celice kvasa, rastlin, mitohondrijev in sesalcev.

To orodje ima določene prednosti pred drugimi načini prenosa genskega materiala, na primer dejstvo, da povzroči manjše poškodbe celične membrane prejemniške celice, pa tudi sposobnost prenosa relativno velike količine genskega materiala.

V Protista

Nedavno odkritje obstoja tovrstnega procesa pri protestih je možen vzrok, da še ni bila razvita nobena aplikacija zanj.

Reference

1. Paraseksualni cikel. Na Wikipediji. Pridobljeno: en.wikipedia.org.
2. Y. Teklea, OR Anderson in AF Leckya (2014). Dokazi o pararaseksualni aktivnosti pri aseksualnih amejah “Cochliopodium spp. 4 (Amoebozoa): obsežna celična in jedrska fuzija. Protist.
3. Parazualni proces razmnoževanja pri bakterijah. Pridobljeno: wikiteka.com.
4. AJ Clutterbuck (1996). Paraseksualna rekombinacija pri glivicah. Journal of Genetics.
5. Prokariontska konjugacija. Na Wikipediji. Pridobljeno: es.wikipedia.org.
6. Transdukcija (genetika). Na Wikipediji. Pridobljeno: es.wikipedia.org.
7. Transformacija (genetika). Na Wikipediji. Pridobljeno: es.wikipedia.org.