CE ESTE PLICUL CROMOZOMILOR? (CU EXEMPLE) - BIOLOGIE - 2025

Dotare cromozom, cromozom complement sau cromozom set definește numărul total de cromozomi care reprezinta genomul fiecărei specii. Fiecare organism viu este format din celule care au un număr caracteristic de cromozomi.

Cei care conțin un dublu complement de cromozomi se spune că sunt diploizi ('2n'). Cele care conțin un singur set de cromozomi ('n') se spune că sunt haploide.

Cromozomi A de la o ființă umană feminină. Luat de la wikimedia.org

Dotarea cromozomilor reprezintă numărul total de molecule de ADN în care sunt înscrise toate informațiile genetice care definesc o specie. În organismele care reproduc sexual, celulele 2n somatice au două copii ale fiecărui cromozom somatic.

Dacă sexul este definit cromozomial, acestea au și o pereche sexuală. Celulele sexuale, sau gametii, au un singur cromozom din fiecare pereche.

La om, de exemplu, complementul cromozomial al fiecărei celule somatice este 46. Adică 22 de perechi autosomale plus o pereche sexuală. Prin urmare, în gametele speciilor, fiecare dintre ele are un set de 23 de cromozomi.

Când vorbim de dotarea cromozomilor unei specii ne referim strict la setul de cromozomi ai unei serii pe care o numim A. În multe specii, există o altă serie de cromozomi supranumerari care se numește B.

Aceasta nu trebuie confundată cu modificările ploidiei, care implică modificări ale numărului cromozomilor din seria A.

Cromozomii care definesc o specie

Începând cu anii 1920, se știa că numărul de cromozomi pe specie nu părea a fi stabil. Setul stabil și standard de cromozomi ai unei specii a fost numit seria A. Cromozomii supranumerari, care nu erau copii ale celor din seria A, au fost numiți seria B.

Evolutiv vorbind, un cromozom B este derivat dintr-un cromozom A, dar nu este copia lui. Nu sunt esențiale pentru supraviețuirea speciei și prezintă doar unii indivizi ai populației.

Pot exista variații în numărul de cromozomi (aneuploidie) sau în complementul complet al cromozomilor (euploidie). Dar se va referi întotdeauna la cromozomii seriei A. Acest număr sau dotarea cromozomilor, din seria A., este cea care definește cromozomia specie.

O celulă haploidă dintr-o anumită specie conține un complement cromozomial. Un diploid conține două, iar un triploid conține trei. Un complement cromozomial conține și reprezintă genomul speciei.

Prin urmare, alte două sau trei completări nu fac o specie diferită: rămâne aceeași. Chiar și în același organism putem observa celule haploide, diploide și poliploide. În alte condiții, acest lucru poate fi anormal și poate duce la apariția unor defecte și boli.

Ceea ce definește o specie este genomul său - distribuit în atâția cromozomi A, cât sunt indivizii săi prezenți. Acest număr este caracteristic speciei, care poate fi, dar nu și informația sa, identică cu cea a altuia.

Modificări ale numărului de cromozomi

Am văzut deja cum la indivizii anumitor specii unele celule pot avea doar una sau două dotări cromozomiale. Adică, numărul complementelor cromozomiale variază, dar genomul este întotdeauna același.

Ansamblul de cromozomi care definește o specie și indivizii săi este analizat prin cariotipurile lor. Trăsăturile cariotipice ale organismelor, în special la număr, sunt deosebit de stabile în evoluția și definirea speciilor.

Cu toate acestea, la unele specii, între speciile înrudite și, în special, indivizii, pot exista schimbări semnificative în machiajul cromozomilor.

Vom da aici câteva exemple care nu au legătură cu modificările ploidiei care sunt discutate în alte articole.

-Schimbări la nivel de linii evolutive

Regula biologică este aceea că există un conservatorism cromozomial care garantează gameți viabili prin meioză și fertilizare cu succes în timpul fertilizării.

Organismele din aceeași specie, specii din același gen, tind să își păstreze dotarea cromozomilor. Acest lucru poate fi observat chiar și în intervale taxonomice mai mari.

lepidoptere

Diferite specii din ordinul Lepidoptera tind să păstreze aceeași dotare de cromozomi. pixnio.com

Cu toate acestea, există multe excepții. În Lepidoptera, de exemplu, se observă extreme ale ambelor cazuri. Această familie de insecte include organisme pe care le numim colectiv fluturi.

Cu toate acestea, Lepidoptera reprezintă una dintre cele mai diverse grupuri de animale. Există mai mult de 180.000 de specii grupate în nu mai puțin de 126 de familii.

Majoritatea familiilor din ordin au un set de cromozomi modali de 30 sau 31 de cromozomi. Cu alte cuvinte, ordinea, în ciuda numărului mare de specii pe care le include, este destul de conservatoare în dotarea cromozomilor. Cu toate acestea, în unele cazuri, contrariul este valabil și.

Familia Hesperiidae din ordinul Lepidoptera conține aproximativ 4.000 de specii. Dar, în interiorul său, găsim taxoni cu un număr modal de, de exemplu, 28, 29, 30 sau 31 de cromozomi. Cu toate acestea, în unele dintre triburile lor, se găsesc variații de până la 5 până la 50 de cromozomi pentru fiecare specie.

În cadrul aceleiași specii este de asemenea frecvent întâlnită variații ale numărului de cromozomi între indivizi. În unele cazuri, este atribuibilă prezenței cromozomilor B.

Dar în altele, acestea sunt variații ale cromozomilor A. În aceeași specie, pot fi găsiți indivizi cu număr haploid care variază între 28 și 53 de cromozomi.

-Schimbări la nivelul celulei aceluiași individ

Polipoidie somatică

În lumea ciupercilor, este destul de comun să se găsească modificări ale numărului copiat de cromozomi din cauza modificărilor de mediu. Aceste modificări pot afecta un anumit cromozom (aneuploidie) sau întregul set de cromozomi (euploidie).

Aceste modificări nu implică diviziunea celulelor miiotice. Această considerație este importantă, deoarece arată că fenomenul nu este produsul unor distorsiuni recombinaționale.

Dimpotrivă, plasticitatea genomică a ciupercilor în general, reprezintă, astfel, adaptabilitatea lor surprinzătoare la cele mai variate circumstanțe de viață.

Acest amestec eterogen de tipuri de celule cu ploidii diferite la același individ a fost observat și în alte organisme. Ființa umană nu are numai celule diploide (care sunt aproape toate) și gameți haploizi. De fapt, există un amestec de diploizi și poliploizi în populațiile de hepatocite și megacariocite în mod normal.

Cancer

Una dintre caracteristicile definitorii ale dezvoltării cancerului este instabilitatea cromozomială. Populațiile celulare pot fi întâlnite în cancer cu modele cariotipice eterogene complexe.

Adică, un individ are un cariotip normal în celulele somatice în timpul vieții. Dar dezvoltarea unui anumit cancer este asociată cu o modificare a numărului și / sau morfologiei cromozomilor săi.

Modificările numerice duc la starea aneuploidă a celulelor care au pierdut un anumit cromozom. În aceeași tumoră pot exista celule aneuploide pentru diferite cromozomi.

Alte modificări ale numărului pot duce la duplicări ale unui cromozom omolog, dar nu și celălalt membru al perechii.

Pe lângă faptul că contribuie la evoluția cancerului, aceste modificări complică terapiile care vizează atacarea bolii. Celulele nu mai sunt, nici măcar genomic vorbind, la fel.

Conținutul informațional și organizarea sa sunt diferite, iar tiparele de expresie ale genelor s-au schimbat și ele. Mai mult, în fiecare tumoră poate exista un amestec de tipare de expresie, diferite ca identitate și mărime.

Referințe

1. Lukhtanov, VA (2014) Evoluția numărului de cromozomi la skippers (Lepidoptera, Hesperiidae). Citogenetică comparativă, 8: 275-291.
2. Rubtsov, NB, Borisov, YM (2018) Compoziția secvenței și evoluția cromozomilor B mamiferi. Genele 9, doi: 10.3390 / gene9100490.
3. Todd, RT, Forche, A., Selmecki, A. (2017) Variația ploidiei în ciuperci - poliploidie, aneuploidie și evoluția genomului. Spectrul microbiologic 5, doi: 10.1128 / microbiolspec.FUNK-0051-2016.
4. Vargas-Rondón, N., Villegas, VE, Rondón-Lagos, M. (2018) Rolul instabilității cromozomiale în cancer și răspunsurile terapeutice. Cancers, doi: 10.3390 / cancers10010004.
5. Vijay, A., Garg, I., Ashraf, MZ (2018) Perspectivă: variația numărului copiei ADN în bolile cardiovasculare. Epigenetics nsights, 11: 1-9.