Co to jest haploid?

Komórki haploidalne są komórkami, które składają się tylko z jednej pary chromosomów, które są strukturami w jądrze komórkowym zawierającym informacje genetyczne odpowiedzialne za przenoszenie cech dziedzicznych na potomstwo. Podczas gdy większość dorosłych komórek w organizmach eukariote jest diploidalna, posiadając dwa zestawy chromosomów, dorosłe samce w rzędu owadów hymenoptera mrówek, os i pszczół składają się z komórek haploidalnych. Perm i komórki jajowe w większości organizmów mają również charakter haploidalny, dopóki nie zjednoczą się w procesie zapłodnienia i nie staną się diploidal. Jednak niektóre potomstwo nie wymagają tego poziomu informacji genetycznych, aby spełnić ich funkcję. Męskie osy, mrówki i pszczoły zawierają tylko komórki haploidalne, ponieważ rosną z ONZzapłodnione jaja na dorosłych. U niektórych gatunków grzybów i glonów, struktury komórek haploidalnych są normą.

Rośliny mają zdolność przełączania między stanem haploidalnym a diploidzmem lub podwójnym haploidalnym stanem, który jest obecnie ważną cechą hodowli roślin do kontrolowania cech genetycznych takich upraw, jak jęczmień, tytoniu i rzepaku. Ponad 250 gatunków roślin zostało teraz genetycznie zmodyfikowanych jako podwójne haploidy, przy użyciu metod rozmnażania bezpłciowego lub partenogenezy, w celu uzyskania potomstwa bez zapłodnienia i wyeliminowania niepożądanych chromosomów. Jedną z dodatkowych zalet podwójnych haploidalnych roślin jest to, że ich potomstwo jest genetycznie identyczne z roślinami macierzystymi, co eliminuje zmiany upraw w dół linii, gdy ma miejsce tradycyjna reprodukcja diploidalna.

Jedna z wad organizmów haploidalnych, czy to naturalne, czy genetycznie zmodyfikowane, jestŻe, jeśli gen okaże się wadliwy, nie ma jego identycznej kopii, aby wykonać swoją funkcję na swoim miejscu, jak istnieje z komórkami diploidalnymi. Każdy gen w haploidalnym organizmie jest skutecznie wyrażany, albo wykonując jego funkcję prawidłowo, albo negatywnie wpływa na zdrowie i żywotność organizmu. Badając haploidalne kultury drożdżowe, dowody sugerują również, że szybkość mutacji w organizmach jest skutecznie podwójna w komórkach diploidalnych, ponieważ komórki haploidalne mają tylko połowę większej liczby genów, które mogą mu się zmutować.

Biologia ewolucyjna od pewnego czasu bada przyczynę dominacji komórek diploidalnych i seksualnych nad rozmnażaniem bezpłciowym. Badania wskazują, że organizmy oparte na haploidach są rzadsze, nie dlatego, że są bardziej podatne na stres środowiskowy, ale dlatego, że organizmy haploidalne nad kolejnymi pokoleniami tracą zdolność rozmnażania się. Fitness seksualny jest zatem najprawdopodobniej głównym powodem, że haploidy mają rzadkie natury, mimo żey są mniej podatne na szkodliwe mutacje, które mogą ulec diploidy.