REPRODUCERE PARASEXUALĂ: MONERE, PROTISTE ȘI CIUPERCI - BIOLOGIE - 2025

Reproducerea parasexual este un tip special de reproducere care implică transferul de material genetic , fără un proces de divizare reducere (meioză) sau gamet are loc intervenția. Parasexualitatea a fost descoperită în 1956 de geneticianul italian Guido Pontecorvo.

Ciclul parasexual este un mecanism mitotic pentru a realiza producerea de progenituri cu noi genotipuri prin recombinarea genomului. Spre deosebire de reproducerea sexuală, este un proces care nu are coordonare și nu implică diviziuni celulare miiotice.

Ciclul parasexual Candida albicans. Preluat și editat din: Anja Forche, Kevin Alby, Dana Schaefer, Alexander D Johnson, Judith Berman, Richard J Bennett.

Deși a fost descoperită inițial la ciuperci, ulterior acest tip de reproducere a fost observat și în alte organisme, cum ar fi bacteriile și protistii. Unii autori au sugerat chiar existența parasexualității la plantele cu flori.

În ciuperci

Reproducerea parasexuală a fost descoperită inițial la ciuperca Aspergillus nidulans, deși capacitatea sa a fost deja demonstrată într-un grup mare de specii diferite. Ciclul constă în trei etape: diploidizare, formarea de chiasme mitotice și haploidizare.

Diploidization

Procesul reproducerii parasexuale la ciuperci începe, ca în cazul ciclului sexual, cu formarea unui heterocariot prin unirea a două micelii genetic diferite și fuziunea citoplasmelor lor celulare (plasmogamie). Heterocariotul rezultat are celule cu doi nuclei haploizi.

Ocazional, nucleele haploide pot fuziona (cariogamie), producând nuclee diploide. Aceste nuclee se pot diviza prin mitoză dând naștere la noi nuclee diploide. În acest fel, heterocariotul va avea celule cu nuclee haploide și cu nuclee diploide.

Formarea de chiasme mitotice și crossover

Chiasma este o punte care se stabilește între cromatide surori în timpul recombinării care apare în procesul meiotic. În timpul mitozei, deși mult mai rar, poate apărea și formarea acestei punți între cromatide.

Apariția rară a chiasmei mitotice se datorează faptului că cromozomii din acest tip de diviziune celulară nu se împerechează în general într-un aranjament regulat. Cu toate acestea, apare în ciclul parasexual, rezultând o recombinare genetică care duce la variații ale descendenților.

Haploidization

Haploidizarea este procesul prin care o celulă cu o încărcătură cromozomială mai mare decât sarcina haploidă normală a speciei, recuperează starea haploidă prin eliminarea cromozomilor, fără a se produce un proces de meioză.

În timpul diviziunilor mitotice ale nucleelor ​​diploide ale ciclului parasexual, se poate produce nondisuncția cromozomilor, determinând ca unul dintre nucleii rezultați să aibă un cromozom suplimentar și celălalt un cromozom lipsă. Aceste nuclee se numesc aneuploide.

Aceste nuclee aneuploide tind să fie instabile și să piardă cromozomii în timpul diviziunilor mitotice ulterioare, până la încărcarea cromozomului haploid.

În Monera

În sistemele de clasificare ale Copeland, din 1938 și ale lui Whittaker, din 1969, Monera este un regat al organismelor unicelulare care se caracterizează prin lipsa unui nucleu. Corespunde acum numitei Eubacterii și Archea, precum și vechilor procariote.

În aceste organisme, reproducerea parasexuală a fost semnalată după trei mecanisme diferite: conjugarea, transformarea și transducția.

Conjugarea bacteriană

Este un proces de transfer al materialului genetic între două bacterii (sau arhaea), una care acționează ca donator al materialului menționat și cealaltă ca primitoare. Acest transfer are loc prin contactul direct între ambele celule.

Informația genetică transferată, în general o plasmidă sau un transpozon, permite celulei donatoare să împărtășească cu destinatarul o anumită caracteristică sau avantaj de care acesta din urmă îi lipsește, cum ar fi rezistența la antibiotice. Dacă ambele celule au această caracteristică, atunci conjugarea nu va avea loc.

Transformare

Este modificarea materialului genetic al unei celule procariote datorită încorporării în genomul său de material genetic care se găsește dezbrăcat în mediu și care pătrunde în membrana celulară. Acest material genetic este cunoscut sub numele de ADN exogen.

Nu toate bacteriile sunt capabile să încorporeze material genetic exogen, despre cele care pot face acest lucru se spune că se află într-o stare de concurență, care poate apărea atât natural cât și artificial.

Transducerea

Constă în transferul materialului genetic de la o bacterie la alta datorită acțiunii unui bacteriofag sau a unui virus fagic. Bacteriofagii se reproduc în interiorul celulelor bacteriene, profitând de procesele de replicare, transcriere și, de asemenea, de traducere a acestora.

În timpul încapsulării materialului genetic al fagului, o parte din materialul genetic al bacteriei poate fi prinsă, care poate fi transportată și transferată ulterior către alte bacterii, după ce fagul este eliberat din bacteriile donatoare.

Transductia bacteriana. Preluat și editat din: subiect de Microbiologie (Odontologie) la Universitatea din Oviedo (Spania).

În protisti

Protistii sunt un grup polifiletic de organisme care se caracterizează prin a nu se dezvolta din frunze sau lamine embrionare. Majoritatea acestor organisme sunt unicelulare, cu toate acestea, ele pot fi și multicelulare.

S-a descoperit recent că unele specii din acest grup se pot reproduce parasexual. Cercetătorii au arătat că plasmogamia poate apărea în aceste organisme, de exemplu în amebe din genurile Cochliopodium și Variosea, în timp ce sunt cultivate în condiții de laborator.

După plasmogamie, apare cariogamia, cu un amestec din materialul genetic din fiecare nucleu și apoi fisiunea nucleară și plasmotomia, eliberând celulele fiice cu informații genetice diferite de cele ale părinților, datorită procesului de întrepătrundere.

Aplicații

În ciuperci

Cercetătorii au folosit reproducerea parasexuală în primul rând pentru a produce noi tulpini de ciuperci asexuale care au o importanță comercială. De exemplu, pentru a produce hibrizi capabili să obțină randamente mai bune în producerea de antibiotice.

În Monera

Conjugarea bacteriană a fost utilizată în inginerie genetică pentru a transfera materialul genetic către organisme din diferite regate. Într-adevăr, în testele de laborator, cercetătorii au transferat cu succes materialul genetic în drojdii, plante, mitocondrii și celule de mamifere.

Acest instrument are anumite avantaje față de alte mijloace de transfer al materialului genetic, cum ar fi faptul că produce mai puține daune membranei celulare a celulei receptoare, precum și capacitatea de a transfera cantități relativ mari de material genetic.

În Protista

Descoperirea recentă a existenței acestui tip de procese la protisti este cauza posibilă pentru care încă nu a fost dezvoltată nicio aplicație pentru acesta.

Referințe

1. Ciclul parasexual. Pe Wikipedia. Recuperat de la: en.wikipedia.org.
2. Y. Teklea, OR Anderson și AF Leckya (2014). Dovada activității parasexuale în amebe sexuale ”Cochliopodium spp. 4 (Amoebozoa): fuziune extinsă celulară și nucleară. Protiste.
3. Procesul de reproducere parasexuală în bacterii. Recuperat de la: wikiteka.com.
4. AJ Clutterbuck (1996). Recombinarea parasexuală la ciuperci. Journal of Genetics.
5. Conjugarea procariotă. Pe Wikipedia. Recuperat de la: es.wikipedia.org.
6. Transducție (genetică). Pe Wikipedia. Recuperat de la: es.wikipedia.org.
7. Transformarea (genetica). Pe Wikipedia. Recuperat de la: es.wikipedia.org.