Поліплоідія
Плоїдність – це число наборів хромосом, що знаходяться в ядрі клітини. Поліполідія – це збільшення числа хромосом, кратне гаплоїдному або диплоїдний їх числа. Відповідно до збільшення кількості хромосом збільшується і кількість молекул ДНК.
Статеві клітини гаплоидни, вони містять 1n набір хромосом, кожна хромосома складається з однієї хроматиди, відповідно, кількість молекул ДНК – 1с. У процесі запліднення ядра статевих клітин зливаються і в зиготі кількість хромосом стає 2n, кількість ДНК – 2с. Зигота ділиться митозом, перед цим проходить интерфаза з S-періодом, у результаті чого кожна молекула ДНК подвоюється, кількість хромосом у клітині не змінюється, але кожна хромосома має дві сестринські хроматиди. Підсумок: у клітці 2n хромосом, 4с ДНК, клітина диплоидна.
Якщо хромосомою вважати хроматиду, то після подвоєння ДНК клітина містить 4n хромосом і є тетраплоїдного.
Згідно класичним уявленням, диплоидная клітина може стати поліплоїдні в результаті двох процесів, пов’язаних з порушенням або клітинного циклу, або мітозу. Якщо під час мітозу сестринські хроматиди розподілилися між новими ядрами, а цитоплазма не поділили, то утворюється двуядерная клітка, в кожному ядрі 2n хромосом, 2с ДНК. Загальна кількість хромосом у клітині 4n, після проходження наступного синтетичного періоду кількість хромосом не зміниться (4n), але кількість ДНК подвоїться (8с). Таким чином, клітина буде тетраплоїдного. Такий тип полиплоидии зустрічається в природі. Зазвичай серед клітин печінки до 20% клітин бувають двоядерними, отже, поліплоїдні. Поліплоїдні клітини більші, в них більш активні синтетичні процеси.
Інша причина утворення поліплоїдних клітин – руйнування веретена поділу під час мітозу. Хромосоми, що складаються з двох хроматид, залишаються в центрі клітини, коли сестринські хроматиди роз’єднуються в районі центромери, кожна з них стає хромосомою, і кількість хромосом подвоюється. Початково було 2n хромосом, стане 4n.
Руйнування веретена поділу спостерігається в природі при різкому похолоданні, зниженні температури до нуля градусів. Це сприяє утворенню поліплоїдних клітин у рослин. Людина навчилася управляти цим процесом. Були відкриті органічні сполуки рослинного походження, наприклад колхіцин, які руйнують мікротрубочки веретена поділу, і, отже, застосовуються для отримання поліплоїдних клітин. Такі впливу використовуються для отримання поліплоїдних сортів рослин, що відрізняються підвищеною врожайністю та іншими корисними властивостями.
У ряді випадків поліплоїдизація клітини відбувається в процесі диференціювання. При цьому з клітинного циклу виключається фаза мітозу, і реплікація ДНК може відбуватися в умовах відсутності клітинного поділу, що спостерігається в тетраплоідних клітинах серцевого м’яза, які мають одну велику поліплоїдний ядро або два диплоїдних.
Полиплоидия широко поширена в природі. Відомі випадки, коли полиплоидия є причиною видоутворення у рослин, а також використовується при віддаленій гібридизації у рослин. У той же час полиплоидия може призводити до мутаційним змінам, несумісним з життям особини. Відомо, що у людини поліплоїдні ембріони не розвиваються, і вагітність закінчується самовільним викиднем на ранніх стадіях розвитку.
Питання
1. Що таке поліплоїдія?
2. Як утворюються поліплоїдні клітини?
3. У чому значення поліплоїдії в природі?
4. Як людина використовує явище поліплоїдії?
(1 votes, average: 5.00 out of 5)