Types de polyploïdie, chez les animaux, chez l'homme, dans les plantes

La Polyploïdie C'est un type de mutation génétique qui consiste en l'ajout d'une dotation complète (jeux complets) de chromosomes au noyau cellulaire, constituant des pairs homologues. Ce type de mutation chromosomique est le plus courant des Euplodias et se caractérise par l'organisme porte trois jeux de chromosomes complets.

Un organisme (diploïde normalement = 2n) est considéré comme polyploïde lorsqu'il acquiert un ou plusieurs ensembles de chromosomes complets. Contrairement à des mutations spécifiques, des investissements chromosomiques et des duplications, ce processus est à grande échelle, c'est-à-dire qu'il se produit sur des chromosomes complets.

Source: haploïd_vs_diploïd.SVG: Ehambergderive Work: Ehamberg [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 3.0)]

Au lieu d'être haploïde (n) ou diploïde (2n), un organisme polyploïde peut être tétraploïde (4n), octoploïde (8n) ou plus. Ce processus de mutation est assez fréquent dans les plantes et est étrange chez les animaux. Ce mécanisme peut augmenter la variabilité génétique de ces organismes sessiles qui ne sont pas en mesure de quitter l'environnement.

La polyploïdie est d'une grande importance en termes évolutifs dans certains groupes biologiques, où il constitue un mécanisme fréquent pour générer de nouvelles espèces, car la charge chromosomique est une condition héréditaire.

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Lorsque la polyploïdie se produit?

Les perturbations du nombre de chromosomes peuvent se produire à la fois dans la nature et dans les populations établies en laboratoire. Ils peuvent également être induits avec des agents mutagènes tels que des tapis. Malgré l'incroyable précision de la méiose, les aberrations chromosomiques se produisent et sont plus courantes qu'on ne le pense.

La polyploïdie résulte de certaines altérations qui peuvent survenir pendant la méiose soit dans la première division méiotique ou pendant la prophase, dans laquelle les chromosomes homologues sont organisés par paires pour former des tétrades et une non-disyonction de ce dernier se produit pendant la seconde pendant la Anaphase I.

Apparition de nouvelles espèces

La polyploïdie est importante car c'est un point de départ pour provoquer de nouvelles espèces. Ce phénomène est une source importante de variation génétique, car elle donne lieu à des centaines ou des milliers de loci en double qui seront libres d'obtenir de nouvelles fonctions.

Dans les plantes, c'est particulièrement important et assez répandu. On estime que plus de 50% des plantes fleuries proviennent de la polyploïdie.

Dans la plupart des cas, les polyploïdes diffèrent physiologiquement des espèces d'origine et pour cette raison, ils peuvent coloniser les environnements avec de nouvelles caractéristiques. De nombreuses espèces importantes dans l'agriculture (y compris le blé) sont des polyploïdes d'origine hybride.

Types de polyploïdie

Les polyloïdes peuvent être classés en fonction du nombre d'ensembles complets ou de jeux chromosomiques présents dans le noyau cellulaire.

En ce sens, un organisme qui contient des «trois» chromosomes est «triploïde», «tétraploïde» s'il contient 4 chromosomes, pentaploïde (5 matchs), hexaploadae (6 matchs), heptoploïde (sept matchs), octoploïde (huit matchs), Nonaploidae (neuf matchs), dérivation (10 matchs), etc.

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D'un autre côté, les polyploïdes peuvent également être classées en fonction de l'origine des dotations chromosomiques. Dans cet ordre d'idées, un organisme peut être: autopoliploïde ou alopoliploïde.

Un autopoliploïde contient plusieurs jeux de chromosomes homologues dérivés du même individu ou d'un individu appartenant à la même espèce. Dans ce cas, les polyploïdes sont formés par l'union de gamètes non réduits d'organismes génétiquement compatibles qui sont classés comme la même espèce.

Un allopoliploïde est cet organisme qui contient des jeux de chromosomes non homologues dus à l'hybridation entre différentes espèces. Dans ce cas, la polyploïdie se produit après l'hybridation entre deux espèces apparentées.

Polyploïdie chez les animaux

Chez les animaux la polyploïdie est rare ou rare. L'hypothèse la plus répandue qui explique la petite fréquence des espèces polyploïdes chez les animaux supérieurs est que ses mécanismes complexes de détermination sexuelle dépendent d'un équilibre très délicat dans le nombre de chromosomes sexuels et d'autosomes.

Cette idée a été maintenue malgré les preuves accumulées d'animaux qui existent sous forme de polyploïde. Il est généralement observé dans des groupes animaux inférieurs tels que les vers et une grande variété de plalmintos, où les individus possèdent généralement des gonades mâles et féminines facilitant l'auto-fertilisation.

Les espèces qui présentent cette dernière condition sont appelées hermaphrodites autocompatibles. D'un autre côté, il peut également se produire dans d'autres groupes dont les femmes peuvent donner une progéniture sans fertilisation, par un processus appelé Parthénogenèse (qui n'implique pas un cycle sexuel méiotique normal)

Pendant la parthénogenèse, les descendants sont essentiellement produits par la division mitotique des cellules parentales. Ici, de nombreuses espèces d'invertébrés telles que les coléoptères, les isopodes, les papillons, les crevettes, plusieurs groupes d'arachnides et certaines espèces de poissons, d'amphibiens et de reptiles sont inclus.

Contrairement aux plantes, chez les animaux, la spéciation par polyploïdie constitue un événement exceptionnel.

Exemples des animaux

Le rongeur Tympanoctomys Barrerae Il s'agit d'une espèce tétraploïde qui a 102 chromosomes par cellule somatique. Il présente également un effet «gigas» sur son sperme. Cette espèce alopoliploïde provient probablement de la survenue de plusieurs événements d'hybridation d'autres espèces de rongeurs tels que Octomys MIMAX et Pipanacoctomys aureus.

Polyploïdie chez l'homme

La polyploïdie est rare chez les vertébrés et est considérée comme non pertinente dans la diversification de groupes tels que les mammifères (contrairement aux plantes) en raison des perturbations qui se produisent dans le système de détermination du sexe et dans le mécanisme de compensation de dose.

On estime que cinq humains sur 1000 sur 1000 sont nés avec de graves défauts génétiques attribuables aux anomalies chromosomiques. Un nombre encore plus élevé d'embryons ayant des défauts chromosomiques sont abandonnés spontanément et beaucoup n'atteignent jamais la naissance.

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Chez l'homme, les polyploïdes chromosomiques sont considérés comme mortels. Cependant, dans les cellules somatiques telles que les hépatocytes, environ 50% d'entre elles sont normalement polyploïdes (tétraploïde ou octaploïde).

Les polyploïdes les plus fréquemment détectées dans notre espèce sont les triploïdes complètes et les tétraploïdes, en plus du mélange diploïde / triploïde (2N / 3N) et diploïde / tétraploïde (2n / 4n).

Dans ce dernier, une population de cellules diploïdes normales (2N) coexiste, avec une autre qui a 3 multiples haploïdes ou plus de chromosomes, par exemple: triploïde (3n) ou tétraploïde (4n).

Les triploïdes et les tétraplodies chez l'homme ne sont pas viables à long terme. Dans la plupart des cas, le décès a été signalé dans la majorité des cas ou même quelques jours après la naissance variant de moins d'un mois à un maximum de 26 mois.

Polyploïdie dans les plantes

L'existence de plus d'un génome dans le même noyau a joué un rôle important dans l'origine et l'évolution des plantes, peut-être l'altération cytogénétique la plus importante de la spéciation et de l'évolution des plantes. Les plantes étaient la porte d'entrée de la connaissance des cellules avec plus de deux jeux de chromosomes par cellule.

Dès le début des dénombrements chromosomiques, il a été observé qu'une grande variété de plantes sauvages et cultivées (y compris certaines des plus importantes) sont polyploïdes. Près de la moitié des espèces d'angiospermes (plantes à fleurs) sont des polyploïdes, de même, la plupart des fougères (95%) et une grande variété de mousses.

La présence de polyploïdie dans les plantes de gymnospermes est rare et très variable dans les groupes d'angiospermes. En général, il a été souligné que les plantes polyploïdes sont très adaptables, en mesure d'occuper des habitats que leurs ancêtres diploïdes ne pouvaient pas. De plus, les plantes polyploïdes avec plus de copies génomiques accumulent une plus grande "variabilité".

Au sein des plantes, peut-être les alopoliploïdes (de nature plus fréquente) ont joué un rôle fondamental dans la spéciation et le rayonnement adaptatif de nombreux groupes.

Amélioration de l'horticulture

Dans les légumes, la polyploïdie peut provenir de plusieurs phénomènes différents, étant peut-être les erreurs les plus fréquentes pendant le processus de méiose qui donnent naissance à des gamètes diploïdes.

Plus de 40% des plantes cultivées sont polyploïdes, y compris la luzerne, le coton, la pomme de terre, le café, les fraises, le blé, entre autres, sans une relation entre la domestication et la polyploïdie des plantes.

Depuis que le matelas a été mis en œuvre en tant qu'agent pour induire la polyploïdie, il a été utilisé dans les usines de culture pour trois raisons:

-Pour générer des polyploïdes dans certaines espèces importantes, comme une tentative d'obtenir de meilleures plantes, car dans les polyploïdes, il existe généralement un phénotype dans lequel il y a une croissance remarquable de "gigas" car il existe un plus grand nombre de cellules. Cela a permis des progrès notables en horticulture et dans le domaine de l'amélioration génétique des plantes.

Peut vous servir: flux de gènes

-Pour la polyploïisation des hybrides et qu'ils récupérent la fertilité afin qu'il soit redessiné ou synthétisé par toute espèce.

-Et enfin comme moyen de transférer des gènes entre des espèces avec un degré de ploïdie différent ou au sein de la même espèce.

Exemples de plantes

Dans les plantes, un polyploïde naturel d'une grande importance et particulièrement intéressant est le blé du pain, Triticum aestibum (hexaploïde). Avec le seigle, un polyploïde appelé "Triticale", un allpoliploïde avec la forte productivité du blé et la robustesse du seigle, qui a un grand potentiel.

Le blé dans les plantes cultivées a été remarquablement essentiel. Il existe 14 espèces de blé qui ont évolué par les alopolyloïdes, et forment trois groupes, un des 14, un autre de 28 et un dernier des 42 chromosomes. Le premier groupe comprend les espèces les plus anciennes du genre T. Monococoque et T. Boooticum.

Dans le deuxième groupe est composé de 7 espèces et dérive apparemment de l'hybridation de T. Boooticum Avec une sorte d'ébullition sauvage d'un autre genre appelé Aegilops. Le passage à niveau produit un hybride vigoureux stérile qui, par duplication des chromosomes, peut entraîner un allotraploïde fertile.

Le troisième groupe de 42 chromosomes est l'endroit où se trouvent les blés de pain, qui sont probablement à l'origine par l'hybridation d'une espèce de chaume avec une autre espèce d'espèce de la Aegilops suivi d'une duplication de complément chromosomique.

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