Ploidy

Ploidy označuje počet kopií základního počtu chromozomů. Počet základních sad chromozomů v organismu se nazývá monoploidní číslo (x). Ploidie buněk se může v organismu lišit. U lidí je většina buněk diploidních (obsahujících jednu sadu chromozomů od každého rodiče), ačkoliv pohlavní buňky (spermie a oocyty) jsou haploidní. Oproti tomu tetraploidy (čtyři sady chromozomů), typ polyploidie, není u zdravých druhů rostlin ničím neobvyklým.

Euploidie, neboli euploidní číslo, je druhový normální počet chromozomů na buňku. Například euploidní počet chromozomů v lidské buňce je 46.

Haploidní buňky nesou od každého chromozomu jednu kopii.

Většina hub a několik málo řas existuje jako haploidní organismy. Samci včel, vos a mravenci jsou také haploidní. Pro organismy, které mají vždy jen jednu sadu chromozomů, lze termín monoploidní zaměnit s haploidním.

Rostliny a jiné řasy přepínají mezi haploidním a diploidním nebo polyploidním stavem, přičemž jedno z fází je zdůrazněno nad druhým. Tomu se říká střídání generací. Většina diploidních organismů produkuje haploidní pohlavní buňky, které se mohou spojit a vytvořit diploidní zygotu, například zvířata jsou primárně diploidní, ale produkují haploidní gamety. Během meiózy se prekurzorům zárodečných buněk sníží počet chromozomů náhodným „výběrem“ jednoho homologu na polovinu, což vede k haploidním zárodečným buňkám (spermie a vajíčko).

Diploidní buňky mají dvě kopie (homology) každého chromozomu (chromozomy určující pohlaví i mimo něj), obvykle jednu od matky a jednu od otce. Většina somatických buněk (tělesných buněk) komplexních organismů je diploidní.

Haplodiploidní druh je druh, u kterého má jedno z pohlaví haploidní buňky a druhé diploidní buňky. Nejčastěji je samec haploidní a samice diploidní. U takových druhů se samec vyvíjí z neoplodněných vajíček, což je proces nazývaný arrhenotokous parthenogenesis nebo jednoduše arrhenotoky, zatímco samice se vyvíjí z oplodněných vajíček: spermie poskytuje druhou sadu chromozomů, když oplodní vajíčko.

Doporučujeme:  Sezónní migrace lidí

Haplodiploidy se vyskytují u mnoha druhů hmyzu z řádu Hymenoptera, zejména u mravenců, včel a vos. Jedním z důsledků haplodiploidy je, že příbuznost sester k sobě je vyšší než u diploidů; to bylo uvedeno jako vysvětlení eusociality běžné v tomto řádu hmyzu, protože to zvyšuje sílu Kin selekce. Tento argument byl zpochybněn na základě toho, že haplodiploidy také snižuje příbuznost bratrů k sestrám, což teoreticky vyrovnává výše uvedený efekt.
U některých druhů z řádu Hymenoptera je dělnický hmyz také schopen produkovat diploidní (a tedy samičí) plodné potomstvo, které se vyvine jako normální královny. Druhá sada chromozomů nepochází ze spermií, ale z jednoho ze tří polárních těles během anatokie II. fáze meiózy. Tento proces se nazývá thelytokous parthenogenesis nebo jednoduše thelytokous.

Haploidizace je proces vytvoření haploidní buňky z diploidní buňky. Jedná se o laboratorní postup, který nutí normální buňku vyplivnout polovinu svého obsahu chromozomů a ponechat jen jednu sadu. U savců se tak tato buňka rovná spermii nebo vajíčku.

Jednalo se o jeden z postupů, který používali japonští výzkumníci při výrobě myši Kaguya.

Aneuploidie je stav, kdy buňka obsahuje abnormální nebo celé ploidní číslo. To může vést k problémům ve vývoji buněk. Většina forem aneuploidie u lidí je smrtelná, ale trisomie (tři kopie) pohlavního chromozomu (příčina Klinefelterova syndromu a dalších) a chromozomu 21 (příčina Downova syndromu) jsou relativně časté.

Mnoho forem rakoviny má nesprávný ploidní počet, kvůli hromadění mutací, které zvyšují chromozomovou segregaci.

Polyploidie je stav, kdy všechny buňky mají více párů chromozomů nad rámec základní množiny. Ty mohou být ze stejného druhu nebo z blízce příbuzných druhů. V pozdějším případě jsou známy jako alopolyploidy (také známé jako amfihidiploidy nebo alotetraploidy), které vznikají křížením dvou samostatných druhů následovaným jejich následným zdvojnásobením chromozomů. Dobrým příkladem je tzv. Brassicův trojúhelník, kdy se tři různé rodičovské druhy křížily v každé kombinaci párů a vytvořily tři různé druhy alopolyploidů. Polyploidie se běžně vyskytuje v rostlinách, ale zřídka u zvířat. I v diploidních organismech je mnoho somatických buněk polyploidních díky procesu zvanému endoreduplikace, kdy dochází k duplikaci genomu bez mitózy (dělení buněk).

Doporučujeme:  Laura-Ann Petittová

Variabilní nebo neurčitá ploidie

V závislosti na podmínkách růstu mohou mít prokaryota, jako jsou bakterie, číslo kopie chromozomu 1 až 4 a toto číslo je obvykle zlomkové, přičemž se počítají části chromozomu částečně replikované v daném čase. Je to dáno tím, že takové organismy mají tendenci se neustále množit.

Karyotyp – Ploidy – Meiosis

Autosome – Pohlavní chromozom

Chromozomální inverze – Chromozomální translokace – Polyploidie – Paleopolyploidie

Chromatin (euchromatin, heterochromatin)

Histon (H1, H2A, H2B, H3, H4)

Centromera (A, B, C1, C2, E, F, H, I, J, K, M, N, O, P, Q, T)

Nukleozom – Telomera – Chromatid