Ploidie je počet identických sad chromozomů umístěných v jádře buňky nebo v jádrech buněk mnohobuněčného organismu.
Někdy se tento termín používá také ve vztahu k prokaryotickým buňkám bez jádra. Většina prokaryot je haploidních, to znamená, že mají jednu kopii bakteriálního chromozomu, ale existují diploidní a polyploidní bakterie.
Existují haploidní buňky (s jedinou sadou nepárových chromozomů ), diploidní (s párovými chromozomy), polyploidní (nazývají se také tri- , tetra- , hexaploidní atd., podle toho, kolikrát se haploidní sada v buněčné jádro ) a aneuploidní (při zdvojení nebo ztrátě – nullisomie , monozomie , trizomie nebo tetrasomie – nepokrývá celý genomale pouze omezený počet chromozomů). Polyploidii nelze zaměňovat se zvýšením počtu jader v buňce a zvýšením počtu molekul DNA v chromozomu ( polytenizace chromozomů ).
Haploidi jsou jádro, buňka, organismus s jednou sadou chromozomů, představující polovinu kompletní sady (n) charakteristické pro původní formu (druh) (2n) [1] [2] .
Spontánní haploidie je vzácný jev, ale neustále se vyskytuje u mnoha druhů rostlin, včetně stromů, jako je borovice lesní . Obvykle frekvence haploidie nepřesahuje 0,1 %. Byly popsány mixoploidy obsahující jak diploidní, tak haploidní buňky. Předpokládá se, že haploidní buňky vznikají v důsledku somatické konjugace chromozomů , doprovázené „ztrátou“ jejich replikace v samostatných buněčných cyklech [3] .
V současné době se haploidy nacházejí ve většině kulturních rostlin.
Neexistuje žádná obecně přijímaná klasifikace haploidů. Různí výzkumníci rozlišují následující skupiny:
Normálně u většiny organismů, u kterých je znám pohlavní proces , dochází v životním cyklu ke správnému střídání haploidních a diploidních fází . Haploidní buňky vznikají jako výsledek meiotického dělení diploidních buněk, po kterém se u některých organismů ( rostliny , řasy , houby ) mohou množit mitotickými děleními za vzniku haploidního mnohobuněčného těla nebo několika generací haploidních potomků. Diploidní buňky se tvoří z haploidu v důsledku pohlavního procesu (fúze pohlavních buněk nebo gamet ) s tvorbou zygoty , po které se mohou množit mitotickými děleními (v rostlinách , řasách a některých dalších protistách , zvířatech ) vznik diploidního mnohobuněčného těla nebo diploidních buněk - potomků.
Polyploidie ( jině řecky πολύς - četný, πλοῦς - dobrý pokus a εἶδος - druh) je mnohonásobné zvýšení počtu chromozomů v eukaryotické buňce.
Polyploidie je mnohem častější u rostlin než u zvířat. Z dvoudomých živočichů je popsán u háďátek , zejména ascaridů , a také u řady zástupců obojživelníků [5] . Takže pro evropské žáby jedlé P. esculentus , které jsou stabilními hemiklonálně se rozmnožujícími mezidruhovými hybridy žab P. ridibundus a P. lessonae , je typická triploidie (3n = 36) [6] .
V rostlinném světě je ekologický úspěch v mnoha případech způsoben hybridizací a vznikem polyploidních forem [7] . Obecně platí, že asi 70 % rostlin je polyploidních, přičemž převažuje allopolyploidie. U řady druhů byly popsány vnitrodruhové a dokonce intravarietální polyploidní řady [3] .
Uměle je polyploidie způsobena jedy ničícími vřeteno , jako je kolchicin .
Rozlišujte mezi autopolyploidií a allopolyploidií .
Tento jev poprvé popsal v roce 1931 Bogumil Nemets u modré cibule ( Allium caeruleum ) [9] . V současnosti se jedná o široce používaný termín, který znamená přítomnost a koexistenci v jedné tkáni kromě diploidních buněk i dalších úrovní ploidie, zejména polyploidních. Pro rostliny je mixoplodie spíše pravidlem než výjimkou [3] .
U lidí, stejně jako u velké většiny mnohobuněčných zvířat , je většina buněk diploidních. Pouze zralé pohlavní buňky nebo gamety jsou haploidní . Poruchy ploidie (jak aneuploidie , tak vzácněji polyploidie) vedou k závažným chorobným změnám. Příklady aneuploidie u lidí: Downův syndrom - trizomie na 21. chromozomu (chromozom 21 je reprezentován třemi kopiemi), Klinefelterův syndrom - nadbytek X chromozomu (XXY), Shereshevsky - Turnerův syndrom - monozomie na jednom z pohlavních chromozomů ( X0). Dále jsou popsány trizomie na X chromozomu a případy trizomie na některých dalších autozomech (kromě 21.). Příklady polyploidie jsou vzácné, ale jsou známy jak abortivní triploidní embrya a triploidní novorozenci (jejich životnost nepřesahuje několik dní), tak diploidně-triploidní mozaiky [10] .
| Chromozomy | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Hlavní | |||||||||||
| Klasifikace | |||||||||||
| Struktura |
| ||||||||||
| Restrukturalizace a porušení | |||||||||||
| Určení chromozomálního pohlaví | |||||||||||
| Metody | |||||||||||