ما هي الخلايا الفردية؟

ل خلية فردانية هي تلك الخلية التي تحتوي على جينوم مكون من مجموعة أساسية واحدة من الكروموسومات. لذلك تحتوي الخلايا الفردية على محتوى جيني نسميه الشحنة الأساسية. هذه المجموعة الأساسية من الكروموسومات نموذجية لكل نوع.

لا علاقة لحالة الصبغة الفردية بعدد الصبغيات ، ولكن يرتبط بعدد مجموعة الصبغيات التي تمثل جينوم النوع. وهذا هو ، الحمل أو الرقم الأساسي.

بمعنى آخر ، إذا كان عدد الكروموسومات التي تشكل جينوم النوع هو اثنا عشر ، فهذا هو رقمه الأساسي. إذا كانت خلايا هذا الكائن الافتراضي تمتلك اثني عشر كروموسومات (أي ، مع عدد أساسي واحد) ، فإن هذه الخلية تكون خالية من الصبغيات..

إذا كانت تحتوي على مجموعتين كاملتين (أي ، 2 × 12) ، فهي ثنائية الصبغة. إذا كان لديك ثلاثة ، فهي عبارة عن خلية ثلاثية الطبقات يجب أن تحتوي على حوالي 36 كروموسوم إجمالي مشتقة من 3 مجموعات كاملة من هذه.

في معظم ، إن لم يكن كل ، الخلايا بدائية النواة ، يتم تمثيل الجينوم بواسطة جزيء DNA واحد. على الرغم من أن النسخ المتماثل مع الانقسام المتأخر قد يؤدي إلى تضخم جزئي ، فإن بدائيات النوى أحادية الخلية وفردية.

عموما ، هم أيضا من الجينوم غير الجزيئي. وهذا هو ، مع الجينوم ممثلة بجزيء الحمض النووي واحد. بعض الكائنات حقيقية النواة هي جينومات جزيء واحد ، على الرغم من أنها يمكن أن تكون ثنائية الصبغية.

ومع ذلك ، فإن معظمهم لديهم جينوم مقسم إلى جزيئات DNA مختلفة (الكروموسومات). تحتوي المجموعة الكاملة من الكروموسومات على إجمالي الجينوم الخاص بها.

مؤشر

• 1 متفرغ في حقيقيات النوى
• 2 حالة العديد من النباتات
• 3 حالة العديد من الحيوانات
• 4 هل من المفيد أن يكون فرداني?
• 5 المراجع

متفرغ في حقيقيات النوى

في الكائنات الحية حقيقية النواة ، يمكننا أن نجد مواقف أكثر تنوعًا وتعقيدًا من حيث طورها. اعتمادًا على دورة حياة الكائن الحي ، نواجه بعض الحالات ، على سبيل المثال ، حيث قد تكون حقيقيات النوى متعددة الخلايا في وقت واحد في حياتهم ثنائية الصبغية ، وفي حائل آخر.

داخل نفس النوع ، يمكن أيضًا أن يكون بعض الأفراد ثنائي الصبغة بينما البعض الآخر فرديليد. أخيرًا ، الحالة الأكثر شيوعًا هي أن نفس الكائن ينتج خلايا ثنائية الخلايا وخلايا فردية.

تنشأ الخلايا المفصلية بواسطة الانقسام الخيطي أو الانقسام الاختزالي ، لكنها لا تستطيع أن تختبر إلا الانقسام الخيطي. بمعنى أنه يمكن تقسيم خلية أحادي الصبغة لإحداث خليتين فرديتين (الانقسام).

من ناحية أخرى ، يمكن أيضًا أن تؤدي الخلايا ثنائية الشقوق ثنائية النواة إلى ظهور أربع خلايا نَفْلِيَّة (الانقسام الاختزالي). ولكن لن يكون من الممكن على الإطلاق أن تنقسم الخلية الأحادية الصبغية إلى الانقسام الاختزالي ، حيث إن الانقسام الاختزالي يعني ، حسب التعريف البيولوجي ، الانقسام مع تقليل العدد الأساسي للكروموسومات..

من الواضح أن الخلية التي تحتوي على عدد أساسي من خلية واحدة (أي فرداني) لا يمكنها تجربة الانقسامات الاختزالية ، لأنه لا يوجد شيء مثل الخلايا ذات الكسور الجزئية للجينوم.

حالة العديد من النباتات

معظم النباتات لها دورة حياة تتميز بما يسمى الأجيال المتناوبة. هذه الأجيال التي تتناوب في حياة النبات هي توليد البيلة البوغية ('2n') وتوليد gametophyte ('n').

عندما يحدث اندماج الأمشاج "ن" لإحداث زيجوت ثنائي النواة "2n" ، يتم إنتاج أول خلية sporophyte. سيتم تقسيم هذا على التوالي بواسطة الانقسام الخيطي حتى يصل النبات إلى مرحلة التكاثر.

هنا ، فإن الانقسام الانقسامي لمجموعة معينة من الخلايا '2n' سيؤدي إلى مجموعة من الخلايا الفردية التي ستشكل ما يسمى بفيروس المشيمة ، ذكرا أو أنثى.

إن الخلايا الأحادية الصبغية في الخلايا المشيمية ليست مشوهة. على العكس من ذلك ، في وقت لاحق ، سيتم تقسيمهم لإعطاء أصل إلى الأمشاج من الذكور أو الإناث ، ولكن عن طريق الانقسام.

حالة العديد من الحيوانات

في الحيوانات والقاعدة هي أن الانقسام الاختزالي هو gamética. وهذا هو ، يتم إنتاج gametes بواسطة الانقسام الاختزالي. سيقوم الكائن الحي ، ثنائي الصبغة عمومًا ، بتوليد مجموعة من الخلايا المتخصصة التي بدلاً من تقسيم نفسها بواسطة الانقسام الخيطي ستقوم بذلك عن طريق الانقسام الاختزالي.

وهذا يعني أن الأمشاج الناتجة هي الوجهة النهائية لسلالة الخلية. هناك استثناءات ، بالطبع.

في العديد من الحشرات ، على سبيل المثال ، يكون ذكور الأنواع من النوع شبه المستنبت لأنه ناتج عن التطور عن طريق النمو الخفي للبيض غير المخصب. عندما يبلغون سن الرشد ، سينتجون أيضًا الأمشاج ، ولكن عن طريق الانقسام.

هل من المفيد أن يكون فرداني?

الخلايا المفصلية التي تعمل كمشيم هي الأساس المادي لتوليد التباين عن طريق الفصل وإعادة التركيب.

ولكن إذا لم يكن الأمر كذلك لأن اندماج خليتين فرديتين يتيح وجود تلك التي لا (ثنائية الصبغيات) ، فإننا نعتقد أن الأمشاج ليست سوى أداة وليست غاية في حد ذاتها..

ومع ذلك ، فهناك العديد من الكائنات الحية التي لا تتجاهل النجاح التطوري أو البيئي.

البكتيريا والعتيقة

البكتريا والعتيقة ، على سبيل المثال ، كانت موجودة هنا لفترة طويلة ، قبل وقت طويل من الكائنات ثنائية الصبغة ، بما في ذلك الكائنات متعددة الخلايا.

بالتأكيد يعتمدون أكثر على الطفرة أكثر من الاعتماد على العمليات الأخرى لتوليد التباين. ولكن هذا التباين هو في الأساس الأيض.

الطفرات

في الخلية الفردية ، ستلاحظ نتيجة تأثير أي طفرة في جيل واحد. لذلك ، يمكنك تحديد أي طفرة مع أو ضد بسرعة كبيرة.

هذا يسهم بشكل كبير في القدرة على التكيف الفعال لهذه الكائنات. وبالتالي ، ما هو غير مفيد للكائن الحي ، فقد يتبين أنه مفيد للباحث ، لأنه من الأسهل بكثير جعل الوراثة مع الكائنات الفردية.

في الواقع ، في haploids ، يمكن أن يكون النمط الظاهري مرتبطًا بشكل مباشر بالنمط الوراثي ، فمن الأسهل إنشاء خطوط نقية ومن السهل تحديد تأثير الطفرات التلقائية والحثية.

حقيقيات النوى و diploids

من ناحية أخرى ، في الكائنات الحية حقيقية النواة ومضاعفة النواة ، يُشكِّل الإشباع سلاحًا مثاليًا لفحص الطفرات غير المفيدة. عندما يتم إنشاء مشيجوفيت أحادي الصبغة ، فإن هذه الخلايا سوف تعبر فقط عن ما يعادل محتوى جيني واحد.

وهذا يعني أن الخلايا ستكون مخدر لكل الجينات. إذا كانت وفاة الخلية ناتجة عن هذه الحالة ، فلن تسهم تلك النسب في الأمشاج عن طريق الانقسام ، وبالتالي ممارسة دور مرشح للطفرات غير المرغوب فيها..

يمكن تطبيق تفكير مماثل على الذكور التي تفرغ في بعض الأنواع الحيوانية. هم أيضا hemizygous لجميع الجينات التي يحملونها.

إذا لم ينجوا ولم يبلغوا سن الإنجاب ، فلن يكون لديهم إمكانية نقل هذه المعلومات الوراثية إلى الأجيال القادمة. وبعبارة أخرى ، يصبح من الأسهل القضاء على الجينومات الأقل وظيفية.

مراجع

1. Alberts، B.، Johnson، A.D، Lewis، J.، Morgan، D.، Raff، M.، Roberts، K.، Walter، P. (2014) Molecular Biology of the Cell (6^عشر طبعة). دبليو دبليو نورتون وشركاه ، نيويورك ، نيويورك ، الولايات المتحدة الأمريكية.
2. Bessho، K.، Iwasa، Y.، Day، T. (2015) الميزة التطورية للميكروبات الفردية مقابل الميكروبات ثنائية الصبغية في البيئات الفقيرة بالمغذيات. مجلة البيولوجيا النظرية ، 383: 116-329.
3. Brooker، R. J. (2017). علم الوراثة: التحليل والمبادئ. ماكجرو هيل التعليم العالي ، نيويورك ، نيويورك ، الولايات المتحدة الأمريكية.
4. جودنوج ، يو دبليو (1984) علم الوراثة. W. B. Saunders Co.، فيلادلفيا ، بنسلفانيا ، الولايات المتحدة الأمريكية.
5. Griffiths، A.J.F.، Wessler، R.، Carroll، S.B.، Doebley، J. (2015). مقدمة في التحليل الوراثي (11^عشر أد.). نيويورك: دبليو إتش فريمان ، نيويورك ، نيويورك ، الولايات المتحدة الأمريكية.
6. Li، Y.، Shuai، L. (2017) أداة وراثية متعددة الاستخدامات: الخلايا الفردية. أبحاث الخلايا الجذعية والعلاج ، 8: 197. Doi: 10.1186 / s13287-017-0657-4.