2 główne przyczyny odpowiedzialne za zmiany numeryczne i zmiany w chromosomie
Niektóre z głównych przyczyn odpowiedzialnych za zmiany numeryczne i zmiany w chromosomie to (i) aneuploidia i (ii) euploidia.
Aneuploidy reprezentują liczbę chromosomów różną od wielokrotności podstawowej liczby chromosomów.
Z drugiej strony, euploidy zawierają jeden lub więcej pełnych zestawów chromosomów.
(i) Aneuploidia:
W aneuploidach dopełniacz chromosomów ma jeden lub więcej chromosomów lub jeden lub więcej chromosomów mniej niż normalny dopełniacz. Liczba somatycznych chromosomów aneuploidów różni się od normalnej w tym sensie, że nie jest to dokładna wielokrotność podstawowej liczby haploidalnej. Liczba może wynosić 2n + l, 2n + 2, 2n - 1 lub 2n - 2 i tak dalej.
Aneuploidia może być spowodowana utratą jednego lub więcej chromosomów (niedorozwój) lub dodatkiem jednego lub więcej chromosomów w celu uzupełnienia chromosomu (hyperploidia). Monosomia (2n -1), nullisomia (2n - 2) są przykładami hipoploidii. Hiperploidia obejmuje trisomię (2n + 1) i tetrasomię (2n + 2).
Trisomika może powstawać spontanicznie z powodu wytwarzania gametów typu n + 1 (ryc. 5.59) ze względu na rzadkie niedyplinarne działanie dwuwartościowe. Częściej trisomika pojawia się sztucznie przez samozapylanie triploidów (wytwarzanych przez skrzyżowanie diploidów i autotetraploidów) lub przez krzyżowanie tych triploidów jako samic z diploidami jako samcami (3X x 2X).
Utrata jednego chromosomu z układu disomicznego prowadzi do powstania monosomiki. Monosomowe mają zatem (2n -1) liczbę chromosomów w ich komórkach somatycznych. Nullisomics zostały zgłoszone tylko w roślinach i genom nie ma pełnego zestawu homologicznej pary tak, że liczba chromosomów wynosi 2n - 2.
Ryc. 5.60. Różne rodzaje zmian liczbowych w chromosomach (X = podstawowa liczba chromosomów, 2n = liczba chromosomów somatycznych).
(ii) Euploidia:
Liczba chromosomów somatycznych w euploidach jest dokładną wielokrotnością podstawowej liczby haploidalnej. W euploidii organizm nabywa dodatkowy zestaw chromosomów ponad diploidalnym dopełniaczem. Jeżeli występuje jeden dodatkowy zestaw, stan znany jest jako (3n) triploid; jeżeli dwa to (4n) tetraploid; dodatkowe trzy zestawy nazywane są (5n) pentaploidem i tak dalej. W zależności od źródła dodatkowego zestawu chromosomów, euploidy są dalej klasyfikowane jako autopoliploidy i allopoliploidy.
Autopoliploidy mogą powstawać w wyniku powielania zestawów chromosomów pojedynczych gatunków, tj. Powielanie chromosomów z pojedynczego diploidalnego gatunku daje tetraploid. Załóżmy, że diploidalny gatunek z dwoma podobnymi genomami nazywanymi (AA), a następnie autotriploidy są nazywane (AAA).
Podobnie autotetraploidy reprezentują (AAAA). Autopoliploidy powstają, gdy dodatkowe zestawy pochodzą od tego samego gatunku. Autotriploidy pozostają sterylne i nie mogą wytwarzać nasion. Jednak takie rośliny mogą być rozmnażane wegetatywnie, ponieważ mają normalną mitozę.
Allopoliploidy są wytwarzane z hybrydyzacji dwóch blisko spokrewnionych gatunków posiadających zestawy chromosomów AA i BB. Hybrydowa (AB) będzie sterylna z powodu jej niezdolności do wytwarzania żywotnych gamet. W takich organizmach chromosomy nie rozwiną się w pary. Jeśli nowa kombinacja genetyczna AB ulega naturalnemu lub indukowanemu podwojeniu chromosomów, produkowany jest żyzny tetraploid AABB.
Pochodzenie allotetraploidu przedstawiono schematycznie poniżej:
Rodzice AA x BB
Hybrid AB
Podwajanie chromosomów
AABB (mejoza)
Gametes AB x AB
Nawożenie AABB
(Allopolyploid)
Allotetraploidy powstają również w wyniku fuzji nieregularnie uformowanych diploidalnych gamet (ryc. 5.61).