HAPLOID HÜCRELER NELERDIR? - BIYOLOJI - 2024

Bir haploid hücre , tek bir temel kromozom setinden oluşan bir genoma sahip bir hücredir. Haploid hücreler bu nedenle temel yük 'n' dediğimiz genomik içeriğe sahiptir. Bu temel kromozom seti, her türe özgüdür.

Haploid durumu, kromozom sayısıyla değil, türlerin genomunu temsil eden kromozom setinin sayısıyla ilgilidir. Yani, temel yükü veya sayısı.

Diğer bir deyişle, bir türün genomunu oluşturan kromozom sayısı on iki ise bu onun temel sayısıdır. Bu varsayımsal organizmanın hücreleri on iki kromozoma sahipse (yani, bir baz numaralı), bu hücre haploiddir.

İki tam seti varsa (yani, 2 X 12), diploiddir. Üçünüz varsa, bunların 3 tam setinden türetilmiş toplamda yaklaşık 36 kromozom içermesi gereken bir triploid hücredir.

Prokaryotik hücrelerin hepsinde olmasa da çoğunda genom tek bir DNA molekülü ile temsil edilir. Gecikmiş bölünmeli replikasyon kısmi diploidiye yol açabilse de prokaryotlar tek hücreli ve haploiddir.

Genellikle tek moleküllü genomdurlar. Yani, tek bir DNA molekülü ile temsil edilen bir genom ile. Bazı ökaryotik organizmalar da diploid olsalar da tek moleküllü genomlardır.

Ancak çoğu, farklı DNA moleküllerine (kromozomlar) bölünmüş bir genoma sahiptir. Kromozomlarınızın tam seti, belirli genomunuzun tamamını içerir.

Ökaryotlarda haploidi

Ökaryotik organizmalarda, ploidi açısından daha çeşitli ve karmaşık durumlar bulabiliriz. Organizmanın yaşam döngüsüne bağlı olarak, örneğin çok hücreli ökaryotların yaşamlarının bir noktasında diploid, diğerinde haploid olabileceği durumlar ile karşılaşıyoruz.

Aynı tür içinde, bazı bireyler diploid iken diğerleri haploid olabilir. Son olarak, en yaygın durum, aynı organizmanın hem diploid hücreler hem de haploid hücreler üretmesidir.

Haploid hücreler mitoz veya mayoz yoluyla ortaya çıkar, ancak yalnızca mitoza uğrayabilir. Yani, bir haploid 'n' hücresi, iki haploid 'n' hücresine (mitoz) neden olacak şekilde bölünebilir.

Öte yandan, diploid '2n' hücreleri de dört haploid 'n' hücreye (mayoz bölünme) yol açabilir. Ancak bir haploid hücrenin mayoz bölünmesi asla mümkün olmayacaktır çünkü biyolojik tanım gereği mayoz bölünme, temel kromozom sayısının azalması anlamına gelir.

Açıktır ki, baz numarası bir (yani haploid) olan bir hücre, kısmi genom fraksiyonlarına sahip hücreler diye bir şey olmadığından indirgeyici bölünmelere giremez.

Birçok bitkinin durumu

Çoğu bitkinin, nesillerin değişmesi adı verilen bir yaşam döngüsü vardır. Bir bitkinin yaşamında değişen bu nesiller, sporofit nesli ('2n') ve gametofit neslidir ('n').

Bir diploid '2n' zigotuna yol açan 'n' gametlerin füzyonu meydana geldiğinde, ilk sporofit hücresi üretilir. Bu, bitki üreme aşamasına gelene kadar art arda mitoz ile bölünecektir.

Burada, belirli bir '2n' hücre grubunun mayotik bölünmesi, erkek veya dişi gametofit denileni oluşturacak bir dizi haploid 'n' hücresine yol açacaktır.

Gametofitlerin haploid hücreleri gamet değildir. Aksine, daha sonra, ilgili erkek veya dişi gametlere yol açmak için bölünecekler, ancak mitozla.

Birçok hayvanın durumu

Hayvanlarda kural, mayozun gametik olmasıdır. Yani, gametler mayoz tarafından üretilir. Genellikle diploid olan organizma, mitoza bölünmek yerine mayoz bölünme ile ve terminal bir şekilde yapacak olan bir dizi özel hücre üretecektir.

Yani, ortaya çıkan gametler, bu hücre soyunun nihai hedefini oluşturur. Elbette istisnalar da var.

Örneğin birçok böcekte, türün erkekleri haploiddir çünkü bunlar, döllenmemiş yumurtaların mitotik büyümesinin ürünüdürler. Yetişkinliğe ulaştıktan sonra, aynı zamanda gamet üreteceklerdir, ancak mitoz yoluyla.

Haploid olmak avantajlı mı?

Gamet olarak işlev gören haploid hücreler, segregasyon ve rekombinasyon yoluyla değişkenliğin oluşturulması için maddi temeldir.

Ama eğer iki haploid hücrenin füzyonu yapmayanların (diploidler) varlığını mümkün kıldığı için olmasaydı, gametlerin kendi başlarına bir amaç değil, sadece bir araç olduğuna inanırdık.

Bununla birlikte, haploid olan ve evrimsel veya ekolojik başarıdan habersiz birçok organizma vardır.

Bakteriler ve arkeler

Örneğin bakteri ve arkeler, çok hücreli olanlar da dahil olmak üzere diploid organizmalardan çok önce uzun süredir burada bulunuyorlardı.

Değişkenlik yaratmak için kesinlikle diğer süreçlerden çok daha fazla mutasyona güvenirler. Ancak bu değişkenlik temelde metaboliktir.

Mutasyonlar

Bir haploid hücrede, herhangi bir mutasyonun etkisinin sonucu tek bir nesilde gözlemlenecektir. Bu nedenle, lehine veya aleyhine herhangi bir mutasyon çok hızlı bir şekilde seçilebilir.

Bu, bu organizmaların verimli uyarlanabilirliğine büyük katkı sağlar. Böylelikle, haploid organizmalarla genetik yapmak çok daha kolay olduğundan, organizma için yararlı olmayan şey araştırmacı için faydalı olabilir.

Aslında haploidlerde fenotip doğrudan genotip ile ilişkilendirilebilir, saf çizgiler oluşturmak daha kolaydır ve spontan ve indüklenen mutasyonların etkisini belirlemek daha kolaydır.

Ökaryotlar ve diploidler

Öte yandan, ökaryotik ve diploid olan organizmalarda haploidi, daha az yararlı mutasyonları test etmek için mükemmel bir silah oluşturur. Haploid olan bir gametofit oluşturarak, bu hücreler yalnızca tek bir genomik içeriğin eşdeğerini ifade edecektir.

Yani hücreler tüm genler için hemizigot olacaktır. Hücre ölümü bu durumdan kaynaklanıyorsa, bu soy, mitoz nedeniyle gametlere katkıda bulunmayacaktır, böylece istenmeyen mutasyonlar için bir filtre görevi görecektir.

Erkeklere de bazı hayvan türlerinde haploid olduklarına dair benzer akıl yürütme uygulanabilir. Ayrıca taşıdıkları tüm genler için hemiziglidirler.

Hayatta kalamazlarsa ve üreme çağına ulaşamazlarsa, bu genetik bilgiyi gelecek nesillere aktaramazlar. Başka bir deyişle, daha az işlevsel olan genomları ortadan kaldırmak daha kolay hale gelir.

Referanslar

1. Alberts, B., Johnson, (6 Celi AD, Lewis J, Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter P., (2014) Molecular Biology ^inci Baskı). WW Norton & Company, New York, NY, ABD.
2. Bessho, K., Iwasa, Y., Day, T. (2015) Besin açısından fakir ortamlarda haploidin diploid mikroplara karşı evrimsel avantajı. Teorik Biyoloji Dergisi, 383: 116-329.
3. Brooker, RJ (2017). Genetik: Analiz ve İlkeler. McGraw-Hill Higher Education, New York, NY, ABD.
4. Goodenough, UW (1984) Genetics. WB Saunders Co. Ltd, Philadelphia, PA, ABD.
5. Griffiths, AJF, Wessler, R., Carroll, SB, Doebley, J. (2015). Genetik Analiz için bir giriş (11 ^inci ed.). New York: WH Freeman, New York, NY, ABD.
6. Li, Y., Shuai, L. (2017) Çok yönlü bir genetik araç: haploid hücreler. Kök hücre araştırması ve tedavisi, 8: 197. doi: 10.1186 / s13287-017-0657-4.