MONOPLOIDIA: COME SI MANIFESTA, ORGANISMI, FREQUENZA E UTILITÀ - BIOLOGIA - 2025

La monoploidia si riferisce al numero di cromosomi che è un cromosoma di base (x) in un organismo; Ciò significa che le coppie omologhe non si trovano nel set cromosomico. La monoloidia è caratteristica degli organismi aploidi (n) in cui è presente un solo cromosoma per ogni tipo.

Un organismo monoploide trasporta un singolo set di cromosomi per la maggior parte del suo ciclo vitale. In natura, gli organismi interi con questo tipo di euploidia sono rari. Al contrario, la poliploidia è un tipo più diffuso di euploidia negli organismi superiori come le piante.

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La poliploidia è il possesso di diversi set di cromosomi omologhi nel genoma. Possono quindi esserci organismi triploidi (3n), tetrapolidi (4n) e così via, a seconda del numero di insiemi completi presenti nel nucleo cellulare.

D'altra parte, a seconda dell'origine dei cromosomi, un individuo poliploide può essere autopoliploide (autoploide) quando le dotazioni cromosomiche provengono da una singola specie o allopoliploide (alloploide) quando provengono da diverse specie evolutivamente vicine.

Monoploidia e aploidia

La monoploidia non deve essere confusa con l'esistenza di cellule aploidi. Il numero aploide (n) che viene utilizzato in molte occasioni per descrivere il carico cromosomico, si riferisce strettamente al numero di cromosomi nei gameti che sono le cellule riproduttive femminili o maschili.

Nella maggior parte degli animali e in molte piante note, il numero monoploide coincide con il numero aploide, quindi "n" o "x" (o per esempio 2n e 2x) possono essere usati in modo intercambiabile. Tuttavia, in specie come il grano, che è una specie esaploide, questi termini cromosomici non corrispondono.

Nel grano (Triticum aestivum), il numero monoploide (x) non coincide con il numero aploide (n). Il grano ha 42 cromosomi ed è anche una specie esaploide (allopoliploide), poiché i suoi set cromosomici non provengono da una singola specie parentale); Questa specie ha sei serie di sette cromosomi abbastanza simili ma non uguali.

Quindi 6X = 42, che indica che il numero monoploide è x = 7. D'altra parte, i gameti del grano contengono 21 cromosomi, quindi 2n = 42 en = 21 nella loro dotazione cromosomica.

Come succede?

Nelle cellule germinali di un organismo monoploide, la meiosi normalmente non si verifica perché i cromosomi non hanno le loro controparti con cui accoppiarsi. Per questo motivo i monoploidi sono tipicamente sterili.

Le mutazioni dovute ad errori nella separazione dei cromosomi omologhi durante la meiosi sono la ragione principale dell'esistenza dei monoploidi.

Organismi monoloidi?

Gli individui monoploidi possono manifestarsi naturalmente nelle popolazioni come rari errori o aberrazioni. Come individui monoploidi, possono essere considerate le fasi gametofitiche delle piante inferiori e dei maschi di organismi sessualmente determinati dall'aploidia.

Quest'ultimo è presente in molti ordini di insetti, inclusi imenotteri con caste (formiche, vespe e api), omotteri, tripidi, coleotteri e alcuni gruppi di aracnidi e rotiferi.

Nella maggior parte di questi organismi i maschi sono normalmente monoploidi, poiché provengono da uova non fecondate. Comunemente, agli organismi monoploidi viene impedito di produrre prole fertile, tuttavia, nella maggior parte di questi la produzione di gameti avviene normalmente (per divisione mitotica), poiché sono già adattati.

La monoploidia e la diploidia (2n) si trovano in tutti i regni animale e vegetale, sperimentando queste condizioni durante i loro normali cicli di vita. Nella specie umana, ad esempio, parte del ciclo vitale è responsabile, pur essendo organismi diploidi, di generare cellule monoploidi (aploidi), per la generazione dello zigote.

Lo stesso si verifica nella maggior parte delle piante superiori dove polline e gameti femminili hanno nuclei monoploidi.

Frequenza di monoploidia

Gli individui aploidi, come condizione anormale, si verificano più frequentemente nel regno vegetale che nel regno animale. In quest'ultimo gruppo, ci sono davvero pochi riferimenti a monoploidia naturale o causata.

Anche in alcuni organismi così ampiamente studiati con la Drosophila, gli aploidi non sono mai stati trovati. Tuttavia, sono stati trovati individui diploidi con alcuni tessuti aploidi.

Altri casi di monoploidia descritti nel regno animale sono le salamandre indotte dalla partizione del gamete femminile nel periodo di tempo tra l'ingresso dello sperma e la fusione dei due pronuclei.

Inoltre, sono presenti alcune lucertole acquatiche ottenute per trattamento con basse temperature, in varie specie di rana come Rana fusca, R. pipiens, R. japonica, R. nigromaculata e R. rugosa ottenute per inseminazione di femmine con sperma trattato con UV o trattamenti chimici .

La possibilità che un animale monoploide raggiunga l'età adulta è molto piccola, motivo per cui questo fenomeno potrebbe non interessare il regno animale. Tuttavia, per studiare l'azione dei geni nelle prime fasi dello sviluppo, la monoploidia può essere utile, poiché i geni possono manifestarsi quando si è in una condizione emizigosa.

Utilità degli organismi monoploidi

I monoloidi svolgono un ruolo importante negli attuali approcci al miglioramento genetico. La diploidia è un ostacolo quando si tratta di indurre e selezionare nuove mutazioni nelle piante e nuove combinazioni di geni già presenti.

Affinché le mutazioni recessive possano essere espresse, devono essere rese omozigoti; le combinazioni geniche favorevoli negli eterozigoti vengono distrutte durante la meiosi. I monoloidi consentono di aggirare alcuni di questi problemi.

In alcune piante, i monoploidi possono essere ottenuti artificialmente dai prodotti della meiosi nelle antere della pianta. Questi possono subire trattamenti a freddo e assegnare quello che sarebbe un granello di polline a un embrione (piccola massa di cellule in divisione). Questo embrione può crescere su agar per dare origine a una pianta monoploide.

Un'applicazione dei monoploidi è la ricerca di combinazioni geniche favorevoli e quindi da agenti come la colchicina per dare origine a un diploide omozigote in grado di produrre semi vitali attraverso linee omozigoti.

Un'altra utilità dei monoploidi è che le loro cellule possono essere trattate come se fossero una popolazione di organismi aploidi nei processi di mutagenesi e selezione.

Riferimenti

1. Jenkins, JB (2009). Genetica Ed. Ho invertito.
2. Jiménez, LF e Merchant, H. (2003). Biologia cellulare e molecolare. Educazione Pearson
3. Hickman, C.P, Roberts, LS, Keen, SL, Larson, A., I´Anson, H. & Eisenhour, DJ (2008). Principi integrati di zoologia. New York: McGraw-Hill. 14 ^° Edizione.
4. Lacadena, JR (1996). Citogenetica. Editoriale Complutense.
5. Suzuki, DT; Griffiths, AJF; Miller, J. H & Lewontin, RC (1992). Introduzione all'analisi genetica. McGraw-Hill Interamericana. 4 ^° Edizione.