Qu'est-ce que l'haploïde?
Les cellules haploïdes sont des cellules composées d'une seule paire de chromosomes, qui sont des structures dans le noyau de la cellule contenant des informations génétiques responsables de la transmission de traits héréditaires à la progéniture. Alors que la plupart des cellules adultes des organismes eucaryotes sont diploïdes et possèdent chacune deux jeux de chromosomes, les mâles adultes appartenant à l'ordre des insectes hyménoptères (fourmis, guêpes et abeilles) sont composés de cellules haploïdes. Les spermatozoïdes et les ovules dans la plupart des organismes sont également de nature haploïde jusqu'à ce qu'ils s'unissent dans le processus de fécondation et deviennent diploïdes.
Les informations chromosomiques sont utilisées pour perpétuer une espèce. Ces informations sont associées lorsque les cellules sexuelles mâles et femelles sont réunies, de sorte que les informations génétiques partagées des deux parents puissent bénéficier à la progéniture en lui offrant de nombreux traits potentiellement dominants. Toutefois, certains produits n’ont pas besoin de ce niveau d’information génétique pour remplir leur fonction. Les guêpes, les fourmis et les abeilles mâles ne contiennent que des cellules haploïdes car elles poussent d'œufs non fécondés jusqu'à devenir adultes. Dans certaines espèces de champignons et d'algues également, les structures de cellules haploïdes sont la norme.
Les plantes ont la capacité de basculer entre un état haploïde et un état diploïdal ou un état double haploïde, qui est maintenant une caractéristique importante de la sélection végétale pour contrôler les caractères génétiques de cultures telles que l'orge, le tabac et le colza. Plus de 250 espèces de plantes ont maintenant été modifiées génétiquement pour devenir des haploïdes doubles, en utilisant des méthodes de reproduction asexuée, ou par parthénogenèse, afin de produire une descendance sans fertilisation et d’éliminer les chromosomes indésirables. L'un des avantages supplémentaires des plantes à double haploïde est que leur progéniture est génétiquement identique à celle des plantes mères, ce qui élimine les variations dans les cultures lors de la reproduction diploïde traditionnelle.
L’un des inconvénients des organismes haploïdes, qu’ils soient naturels ou génétiquement modifiés, est que, si un gène se révèle défectueux, il n’existe pas de copie identique de celui-ci pour remplir sa fonction à la place des cellules diploïdes. Chaque gène d'un organisme haploïde est efficacement exprimé, qu'il remplisse correctement sa fonction ou qu'il affecte négativement la santé et la viabilité de l'organisme. En examinant les cultures de levure haploïde, les preuves suggèrent également que le taux de mutation dans les organismes est effectivement le double dans les cellules diploïdes, puisque les cellules haploïdes ne possèdent que la moitié moins de gènes pouvant muter.
La biologie évolutive étudie depuis quelque temps la cause de la domination des cellules diploïdes et de la reproduction sexuelle sur la reproduction asexuée. Les recherches indiquent que les organismes à base d'haploïdes sont plus rares, non pas parce qu'ils sont plus vulnérables aux stress environnementaux, mais parce que les organismes haploïdes perdent leur capacité de se reproduire au fil des générations. La forme sexuelle est donc probablement la principale raison pour laquelle les haploïdes sont rares dans la nature, même s'ils sont moins susceptibles aux mutations néfastes que peuvent subir les diploïdes.