ПАРАСЕКСУАЛЬНЕ РОЗМНОЖЕННЯ: МОНЕРИ, ПРОТІСТИ ТА ГРИБИ - БІОЛОГІЯ - 2025

Парасексуальними відтворення являє собою особливий тип відтворення , який включає в себе перенесення генетичного матеріалу без процесу редукційного поділу (мейозу) або гамет відбувається втручання. Парасексуальність виявила в 1956 році італійський генетик Гвідо Понтекорво.

Парасексуальний цикл - мітотичний механізм для досягнення потомства з новими генотипами шляхом рекомбінації геному. На відміну від статевого розмноження, це процес, який не має координації і не передбачає поділу мейотичних клітин.

Парасексуальний цикл Candida albicans. Знято та відредаговано у: Аня Форче, Кевін Елбі, Дана Шефер, Олександр Д Джонсон, Джудіт Берман, Річард Дж. Беннетт.

Хоча спочатку він був виявлений у грибів, пізніше цей тип розмноження спостерігався і в інших організмах, таких як бактерії та протисти. Деякі автори навіть припустили наявність парасексуальності у квітучих рослин.

У грибах

Парасексуальне розмноження спочатку було виявлено у гриба Aspergillus nidulans, хоча його здатність уже продемонстрована у великій групі різних видів. Цикл складається з трьох етапів: диплоїдизація, формування мітотичного хіазму та гаплоїдизація.

Диплодизація

Процес парасексуального розмноження в грибах починається, як і у випадку статевого циклу, з утворення гетерокаріот об'єднанням двох генетично різних міцелій та злиттям їх клітинних цитоплазм (плазмогамія). Отриманий гетерокаріот має клітини з двома гаплоїдними ядрами.

Інколи гаплоїдні ядра можуть зливатися (каріогамія), утворюючи диплоїдні ядра. Ці ядра можуть ділитися шляхом мітозу, породжуючи нові диплоїдні ядра. Таким чином гетерокаріот матиме клітини з гаплоїдними ядрами та з диплоїдними ядрами.

Формування мітотичного хіазму та кросовер

Хіазм - це міст, який встановлюється між сестринськими хроматидами під час рекомбінації, що відбувається в мейотичному процесі. Під час мітозу, хоча і набагато рідше, також може відбуватися утворення цього моста між хроматидами.

Рідкісна поява мітотичного хіазму пов’язана з тим, що хромосоми цього типу клітинного поділу, як правило, не з’єднуються в регулярному розташуванні. Однак це відбувається в парасексуальному циклі, в результаті чого генетична рекомбінація призводить до варіацій потомства.

Гаплоїдизація

Гаплоїдизація - це процес, при якому клітина з хромосомним навантаженням, що перевищує звичайне гаплоїдне навантаження виду, відновлює гаплоїдний стан, усуваючи хромосоми, не відбувається процес мейозу.

Під час мітотичних поділів диплоїдних ядер парасексуального циклу може відбутися недисфункція хромосом, внаслідок чого одне з отриманих ядер має додаткову хромосому, а інше - відсутню хромосому. Ці ядра називають анеуплоїдами.

Ці анеуплоїдні ядра мають тенденцію бути нестабільними і втрачають хромосоми під час наступних мітотичних поділів, поки не буде досягнуто навантаження гаплоїдної хромосоми.

В Монера

У системах класифікації Copeland, 1938 р. Та Whittaker, 1969 р. Монера - це царство одноклітинних організмів, для яких характерне відсутність ядра. Це відповідає тому, що зараз називають Евбактерія та Архея, а також древнім Прокаріот.

У цих організмах парасексуальне розмноження сигналізується за трьома різними механізмами: кон'югація, трансформація та трансдукція.

Кон'югація бактерій

Це процес передачі генетичного матеріалу між двома бактеріями (або археями), однією, яка виступає донором зазначеного матеріалу, а іншою як реципієнтом. Ця передача відбувається шляхом прямого контакту між обома клітинами.

Передана генетична інформація, як правило, плазміда або транспозон, дозволяє клітині-донору ділитися з реципієнтом певною характеристикою або перевагою, якої не вистачає останньому, наприклад стійкістю до антибіотиків. Якщо обидві клітини мають цю характеристику, кон'югація не відбудеться.

Трансформація

Це модифікація генетичного матеріалу прокаріотичної клітини завдяки включенню в її геном генетичного матеріалу, який виявляється голим у навколишньому середовищі і проникає в його клітинну мембрану. Цей генетичний матеріал відомий під назвою екзогенної ДНК.

Не всі бактерії здатні включати екзогенний генетичний матеріал, як вважають, ті, хто може це зробити, перебувають у стані конкуренції, що може відбуватися як природним, так і штучним шляхом.

Трандукція

Він полягає в перенесенні генетичного матеріалу від однієї бактерії до іншої завдяки дії бактеріофага або вірусу фага. Бактеріофаги розмножуються всередині бактеріальних клітин, скориставшись процесами реплікації, транскрипції, а також їх трансляції.

Під час інкапсуляції генетичного матеріалу фага частина генетичного матеріалу бактерії може потрапити в пастку, яка згодом може транспортуватися та переноситися іншим бактеріям після вивільнення фага від бактерій-донорів.

Бактеріальна трансдукція. Взято та відредаговано з предмету: Мікробіологія (одонтологія) в університеті Ов'єдо (Іспанія).

У протестів

Протисти - це поліфілетична група організмів, яка характеризується тим, що не розвивається з ембріональних листків або пластин. Більшість цих організмів є одноклітинними, однак вони можуть бути і багатоклітинними.

Нещодавно було виявлено, що деякі види цієї групи можуть розмножуватися парасексуально. Дослідники показали, що плазмогамія може виникати у цих організмів, наприклад, у амеб родів Cochliopodium та Variosea, тоді як вони культивуються в лабораторних умовах.

Після плазмогамії відбувається каріогамія із сумішшю генетичного матеріалу з кожного ядра, а потім ядерного поділу та плазмотомії, вивільняючи дочірні клітини з генетичною інформацією, відмінною від батьківської, завдяки процесу схрещування.

Програми

У грибах

Дослідники використовували парасексуальне розмноження насамперед для отримання нових штамів безстатевих грибів, які мають певне комерційне значення. Наприклад, для отримання гібридів, здатних отримувати кращі врожаї при виробництві антибіотиків.

В Монера

Кон'югація бактерій використовується в генній інженерії для передачі генетичного матеріалу організмам різних царств. Дійсно, в лабораторних тестах дослідники успішно перенесли генетичний матеріал на дріжджі, рослини, мітохондрії та клітини ссавців.

Цей засіб має певні переваги перед іншими засобами передачі генетичного матеріалу, наприклад, тим, що він завдає меншої шкоди клітинній мембрані клітини реципієнта, а також здатність переносити відносно велику кількість генетичного матеріалу.

В Протіста

Нещодавнє відкриття існування такого типу процесу у протестів є можливою причиною того, що до цього часу не було розроблено жодного застосування до нього.

Список літератури

1. Парасексуальний цикл. У Вікіпедії. Відновлено з: en.wikipedia.org.
2. Y. Teklea, OR OR Anderson & AF Leckya (2014). Свідчення парасексуальної активності у безстатевих амеб »Cochliopodium spp. 4 (Amoebozoa): Екстенсивний клітинний та ядерний синтез. Протист.
3. Парасексуальний процес розмноження бактерій. Відновлено з: wikiteka.com.
4. AJ Clutterbuck (1996). Парасексуальна рекомбінація у грибів. Журнал генетики.
5. Прокаріотична кон'югація. У Вікіпедії. Відновлено з: es.wikipedia.org.
6. Трандукція (генетика). У Вікіпедії. Відновлено з: es.wikipedia.org.
7. Трансформація (генетика). У Вікіпедії. Відновлено з: es.wikipedia.org.