- Avantatges de la diploidia
- Expressió sense soroll de fons
- suport genètic
- expressió contínua
- Preservació de la variabilitat
- Avantatge dels heterozigots
- El valor de la recombinació
- referències
Les cèl·lules diploides són aquelles que contenen un conjunt duplicat de cromosomes. Als cromosomes que formen parells els anomenem cromosomes homòlegs. Les cèl·lules diploides, per tant, posseeixen doble genoma causa de la presència de dos conjunts complets de cromosomes homòlegs. Cada genoma és contribuït per gàmetes diferents en el cas de la reproducció sexual.
Com els gàmetes són cèl·lules haploides derivades, amb contingut de cromosomes igual a 'n', a l'fusionar generen cèl·lules diploides '2n'. En els organismes multicel·lulars, la cèl·lula diploide inicial derivada d'aquest procés de fecundació s'anomena zigot.
Posteriorment, el zigot es divideix per mitosi per donar origen a les cèl·lules diploides que constitueixen a tot l'organisme. Un grup de les cèl·lules de l'organisme, però, estarà dedicat a la producció futura de gàmetes haploides.
Els gàmetes, en un organisme amb cèl·lules diploides, es poden produir per meiosi (meiosi gamètica). En altres casos, la meiosi dóna origen a el teixit, component o generació que per mitosi donarà origen als gàmetes.
Aquest és el cas típic de, per exemple, les plantes en les quals es succeeixen una generació esporofítica ('2n') i després una gametofítica ('n'). El gametòfit, producte de divisions meiòtiques, és l'encarregat de produir els gàmetes, però per mitosi.
A part de la fusió de gàmetes, per tant, la manera predominant de generar cèl·lules diploides és per mitosi d'altres cèl·lules diploides.
Aquestes cèl·lules constitueixen el lloc privilegiat de la interacció gènica, la selecció i la diferenciació. És a dir, en cada cèl·lula diploide, interactuen els dos al·lels de cada gen, contribuït cadascun per un genoma diferent.
Avantatges de la diploidia
Els éssers vius han evolucionat per prevaler de la manera més eficient en les condicions per les quals poden presentar una resposta robusta. És a dir, sobreviure i contribuir a l'existència i persistència d'un llinatge genètic donat.
Els que poden respondre, en lloc de morir, sota condicions noves i desafiadores donen passos addicionals en aquesta mateixa direcció, o fins i tot en una de nova. Hi ha, però, canvis que han resultat grans fites en la trajectòria de diversificació dels éssers vius.
Entre d'elles es compten, indubtablement, l'aparició de la reproducció sexual, a més de l'aparició de la diploidia. Aquesta, des de diversos punts de vista, confereix avantatges per a l'organisme diploide.
Parlarem una mica aquí d'algunes conseqüències derivades de l'existència de dos genomes diferents, però relacionats, en una mateixa cèl·lula. En una cèl·lula haploide, el genoma s'expressa com monòleg; en una diploide, com conversa.
Expressió sense soroll de fons
La presència de dos al·lels per gen en els diploides permet una expressió genètica sense sorolls de fons a nivell global.
Encara que sempre hi haurà la possibilitat d'estar incapacitat per a alguna funció, un genoma doble disminueix, en general, la probabilitat d'estar-ho per a tantes com pugui determinar-un sol genoma.
suport genètic
Un al·lel és un suport informacional de l'altre, però no de la mateixa manera que una banda complementària de l'ADN ho és de la seva germana.
En aquest últim cas, el suport és per aconseguir permanència i fidelitat d'una mateixa seqüència. En el primer, és perquè la coexistència de la variabilitat i de les diferències entre dos genomes diferents permetin la permanència de la funcionalitat.
expressió contínua
En un organisme diploide s'incrementa la possibilitat de mantenir actives les funcions que defineixen i permeten la informació de l'genoma. En un organisme haploide, un gen mutat imposa el tret associat a la seva condició.
En un organisme diploide, la presència d'un al·lel funcional permetrà l'expressió de la funció fins i tot en presència d'un al·lel no funcional.
Per exemple, en casos d'al·lels mutats amb pèrdua de funció; o quan els al·lels funcionals s'inactiven per inserció viral o per metilació. L'al·lel que no pateix mutació, inactivació o silenciament, quedarà a càrrec de la manifestació de l'caràcter.
Preservació de la variabilitat
La heterozigositat, òbviament, només és possible en organismes diploides. Els heterozigots brinden informació alternativa per a les futures generacions en cas de canvis dràstics de condicions de vida.
Dos haploides diferents per a un locus que codifica per a una funció important sota certes condicions, segurament seran sotmesos a selecció. Si es selecciona per un d'ells (és a dir, pel · lel d'un d'ells), es perd l'altre (és a dir, l'al·lel de l'altre).
En un diploide heterozigot tots dos al·lels poden coexistir per molt temps, fins i tot en condicions no conduents a la selecció d'un d'ells
Avantatge dels heterozigots
L'avantatge dels heterozigots es coneix també com vigor híbrid o heterosi. Segons aquest concepte, la suma de petits efectes per cada gen dóna origen a individus amb millor execució biològica a mesura que són heterozigots per a més gens.
De manera estrictament biològica, l'heterosi és la contrapart oposada a la homocigosis- més interpretada com puresa genètica. Són dues condicions oposades, i l'evidència tendeix a assenyalar a l'heterosi com a font no només de canvi, sinó també de millor adaptabilitat a l'canvi.
El valor de la recombinació
A més de generar variabilitat genètica, per la qual cosa se li considera la segona força motora de l'canvi evolutiu, la recombinació regula l'homeòstasi de l'ADN.
És a dir, de la recombinació meiòtica depèn tant la preservació de l'contingut informacional de l'genoma com la integritat física de l'ADN.
La reparació intervinguda per recombinació, d'altra banda, permet salvaguardar la integritat de l'organització i contingut de l'genoma a nivells locals.
Per a això, s'ha de recórrer a una còpia no danyada de l'ADN per intentar reparar a la qual ha patit el canvi o mal. Això només és possible en organismes diploides, o al menys en diploides parcials.
referències
- Alberts, B., Johnson, AD, Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Molecular Biology of the Cell (6 th Edition). WW Norton & Company, New York, NY, USA.
- Brooker, RJ (2017). Genetics: Analysis and Principles. McGraw-Hill Higher Education, New York, NY, USA.
- Goodenough, UW (1984) Genetics. WB Saunders Co Ltd, Philadelphia, PA, USA.
- Griffiths, AJF, Wessler, R., Carroll, SB, Doebley, J. (2015). An Introduction to Genetic Analysis (11 th ed.). New York: WH Freeman, New York, NY, USA.
- Hedrick, PW (2015) Heterozygote advantage: the effect of artificial selection in livestock and pets. Journal of Heredity, 106: 141-54. doi: 10.1093 / jhered / esu070
- Perrot, V., Richerd, S., Valéro, M. (1991) Transition from haploidy to diploidy. Nature, 351: 315-317.