เซลล์เดี่ยวคืออะไร

เซลล์เดี่ยว เป็นเซลล์ที่มีจีโนมซึ่งประกอบด้วยโครโมโซมพื้นฐานชุดเดียว ดังนั้นเซลล์เดี่ยวจึงมีเนื้อหาจีโนมที่เราเรียกว่าการชาร์จขั้นพื้นฐาน 'n' ชุดพื้นฐานของโครโมโซมนี้เป็นเรื่องปกติของแต่ละสายพันธุ์.

เงื่อนไขของเดี่ยวไม่เกี่ยวข้องกับจำนวนของโครโมโซม แต่กับจำนวนชุดของโครโมโซมที่แสดงถึงจีโนมของสปีชีส์ นั่นคือโหลดหรือหมายเลขพื้นฐาน.

กล่าวอีกนัยหนึ่งถ้าจำนวนของโครโมโซมที่ประกอบขึ้นเป็นจีโนมของสปีชีส์คือสิบสองนี่เป็นจำนวนพื้นฐาน ถ้าเซลล์ของสิ่งมีชีวิตสมมุติฐานนั้นมีโครโมโซมสิบสองอัน (นั่นคือมีจำนวนหนึ่งพื้นฐาน) เซลล์นั้นจะเป็นแบบเดี่ยว.

หากมีสองชุดที่สมบูรณ์ (นั่นคือ 2 X 12) มันจะเป็นซ้ำ หากคุณมีสามมันเป็นเซลล์ triploid ที่ควรมีโครโมโซมรวมประมาณ 36 ที่ได้มาจากชุดที่สมบูรณ์ 3 ชุด.

ในที่สุดถ้าไม่ทั้งหมดเซลล์โปรคาริโอตจีโนมจะถูกแสดงด้วยโมเลกุลดีเอ็นเอเดี่ยว แม้ว่าการจำลองแบบด้วยการแบ่งที่ล่าช้าอาจนำไปสู่การซ้ำซ้อนบางส่วน, โปรคาริโอตเป็นเซลล์เดียวและฮัปลอยด์.

โดยทั่วไปแล้วพวกเขายังเป็นจีโนมโมเลกุล นั่นคือด้วยจีโนมที่แสดงโดยโมเลกุลดีเอ็นเอเดี่ยว สิ่งมีชีวิตยูคาริโอตบางชนิดก็มีจีโนมของโมเลกุลเดี่ยวด้วยถึงแม้ว่าพวกมันจะเป็นซ้ำได้ก็ตาม.

อย่างไรก็ตามส่วนใหญ่มีจีโนมแบ่งเป็นโมเลกุลดีเอ็นเอที่แตกต่างกัน (โครโมโซม) ชุดที่สมบูรณ์ของโครโมโซมประกอบด้วยจำนวนทั้งสิ้นของจีโนมโดยเฉพาะ.

ดัชนี

• 1 Haploidy ในยูคาริโอต
• 2 กรณีของพืชหลายชนิด
• 3 กรณีของสัตว์หลายชนิด
• 4 เป็นประโยชน์หรือไม่ที่จะเป็นโสด?
• 5 อ้างอิง

Haploidy ในยูคาริโอต

ในสิ่งมีชีวิตยูคาริโอตเราสามารถค้นหาสถานการณ์ที่หลากหลายและซับซ้อนมากขึ้นในแง่ของ ploidy ขึ้นอยู่กับวัฏจักรชีวิตของสิ่งมีชีวิตเราพบตัวอย่างเช่นกรณีที่ยูคาริโอตเซลล์หลายเซลล์อาจมีอยู่ครั้งเดียวในชีวิตซ้ำของพวกเขาและอีกครั้ง.

ภายในสปีชีส์เดียวกันมันอาจเป็นไปได้ว่าบางคนเป็นซ้ำในขณะที่คนอื่นเป็นโสด ในที่สุดกรณีที่พบบ่อยที่สุดคือสิ่งมีชีวิตเดียวกันผลิตทั้งเซลล์ซ้ำและเซลล์เดี่ยว.

เซลล์ Haploid เกิดจากเซลล์ไมซิสหรือไมโอซิส แต่พวกมันสามารถสัมผัสกับไมโทซิสเท่านั้น นั่นคือเซลล์ 'n' haploid สามารถแบ่งออกเป็นสองเซลล์ (mitosis).

ในทางกลับกันเซลล์ซ้ำซ้อนของ '2n' ยังสามารถเพิ่มจำนวนขึ้นไปยังเซลล์ฮาปลอยด์สี่เซลล์ (ไมโอซิส) แต่มันจะไม่มีทางเป็นไปได้สำหรับเซลล์เดี่ยวที่จะแบ่งโดยไมโอซิสเนื่องจากตามนิยามทางชีววิทยาแล้วไมโอซิสหมายถึงการหารด้วยการลดจำนวนโครโมโซมพื้นฐาน.

เห็นได้ชัดว่าเซลล์ที่มีหมายเลขพื้นฐานหนึ่ง (เช่น haploid) ไม่สามารถพบการแบ่งส่วนที่ลดลงเนื่องจากไม่มีสิ่งเช่นเซลล์ที่มีเศษส่วนจีโนมบางส่วน.

กรณีของพืชหลายชนิด

พืชส่วนใหญ่มีวงจรชีวิตที่โดดเด่นด้วยสิ่งที่เรียกว่ารุ่นสลับ รุ่นเหล่านี้ที่สลับกันในชีวิตของพืชคือรุ่นของสโปโรไฟต์ ('2n') และรุ่นของไฟโตไฟต์ ('n').

เมื่อการรวมตัวของ gametes 'n' ก่อให้เกิดไซโตตของ '2n' เซลล์สปอร์ไฟต์แรกจะถูกสร้างขึ้น นี้จะถูกแบ่งอย่างต่อเนื่องโดย mitosis จนกว่าพืชจะถึงขั้นตอนการสืบพันธุ์.

ที่นี่การแบ่ง meiotic ของเซลล์ '2n' กลุ่มใดกลุ่มหนึ่งจะก่อให้เกิดชุดของเซลล์ haploid 'n' ที่จะก่อตัวเป็นเซลล์สืบพันธุ์ที่เรียกว่า gametophyte เพศชายหรือเพศหญิง.

เซลล์เดี่ยวของ gametophytes ไม่ใช่เซลล์ gametes ในทางตรงกันข้ามภายหลังพวกเขาจะถูกแบ่งออกเพื่อให้กำเนิดกับ gametes ชายหรือหญิงที่เกี่ยวข้อง แต่โดย mitosis.

กรณีของสัตว์หลายชนิด

ในสัตว์กฎคือไมโอซิสคือgamética นั่นคือ gametes ผลิตโดยไมโอซิส สิ่งมีชีวิตที่เรียกว่าดิพลอยด์จะสร้างชุดของเซลล์พิเศษที่แทนที่จะแบ่งตัวเองด้วยไมโทซิสโดยไมโอซิสและเป็นระยะสุดท้าย.

นั่นคือ gametes ที่ได้นั้นเป็นปลายทางสุดท้ายของการถ่ายทอดเซลล์ มีข้อยกเว้นแน่นอน.

ตัวอย่างเช่นในแมลงหลายชนิดตัวผู้เป็นสายพันธุ์เดี่ยวเพราะพวกมันเป็นผลผลิตของการพัฒนาโดยการเจริญเติบโตแบบไมโทซิสของไข่ที่ไม่ได้รับการผสมสาร เมื่อพวกเขามาถึงวัยผู้ใหญ่พวกเขาก็จะผลิต gametes แต่โดย mitosis.

มันจะเป็นประโยชน์หรือไม่ที่จะเป็นโสด?

เซลล์ Haploid ที่ทำหน้าที่เป็น gametes เป็นรากฐานของการสร้างความแปรปรวนโดยการแยกและการรวมตัวกันอีกครั้ง.

แต่ถ้าไม่ใช่เพราะการรวมตัวกันของเซลล์ haploid สองเซลล์ทำให้เกิดการมีอยู่ของเซลล์ที่ไม่ได้ (the diploids) เราจะเชื่อว่า gametes เป็นเพียงเครื่องมือและไม่สิ้นสุดในตัวเอง.

อย่างไรก็ตามมีสิ่งมีชีวิตมากมายที่เป็นโสดและไม่สนใจวิวัฒนาการหรือความสำเร็จทางนิเวศวิทยา.

แบคทีเรียและอาร์เคีย

ยกตัวอย่างเช่นแบคทีเรียและอาร์เคียอยู่ที่นี่มาเป็นเวลานานนานก่อนมีชีวิตซ้ำรวมทั้งสิ่งมีชีวิต.

แน่นอนว่าพวกเขาพึ่งพาการกลายพันธุ์มากกว่ากระบวนการอื่น ๆ เพื่อสร้างความแปรปรวน แต่ความแปรปรวนนั้นโดยทั่วไปจะเผาผลาญ.

การกลายพันธุ์

ในเซลล์เดี่ยวผลของการเปลี่ยนแปลงใด ๆ จะถูกสังเกตในรุ่นเดียว ดังนั้นคุณสามารถเลือกการกลายพันธุ์ใด ๆ สำหรับหรือต่อต้านอย่างรวดเร็ว.

สิ่งนี้มีส่วนช่วยอย่างมากต่อการปรับตัวที่มีประสิทธิภาพของสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ ดังนั้นสิ่งที่ไม่เป็นประโยชน์ต่อสิ่งมีชีวิตมันอาจกลายเป็นสิ่งที่มีประโยชน์สำหรับนักวิจัยเพราะมันง่ายกว่ามากในการสร้างพันธุศาสตร์ด้วยสิ่งมีชีวิตที่เป็นโสด.

ในความเป็นจริงใน haploids ฟีโนไทป์สามารถเกี่ยวข้องโดยตรงกับจีโนไทป์มันง่ายต่อการสร้างสายบริสุทธิ์และง่ายต่อการระบุผลกระทบของการกลายพันธุ์ที่เกิดขึ้นเองและเกิดขึ้น.

ยูคาริโอตและไดโพลลอยด์

ในอีกทางหนึ่งในสิ่งมีชีวิตที่เป็นยูคาริโอตและดิพลอยด์ฮาปลอยด์ถือเป็นอาวุธที่สมบูรณ์แบบสำหรับการทดสอบการกลายพันธุ์ที่ไม่ช่วยเหลือ เมื่อมีการสร้าง gametophyte ที่เป็น haploid เซลล์เหล่านี้จะแสดงผลเทียบเท่าจีโนมเนื้อหาเดียวเท่านั้น.

นั่นคือเซลล์จะเป็นเม็ดเลือดสำหรับทุกยีน หากการตายของเซลล์เกิดจากสภาพเช่นนั้นเชื้อสายนั้นจะไม่ส่งผลต่อเซลล์สืบพันธุ์โดยไมโทซิสดังนั้นจึงพยายามใช้บทบาทตัวกรองเพื่อการกลายพันธุ์ที่ไม่พึงประสงค์.

เหตุผลที่คล้ายกันสามารถนำไปใช้กับเพศชายที่เป็นโสดในสัตว์บางชนิด พวกมันยังมี hemizygous สำหรับยีนที่พวกมันมีอยู่ด้วย.

หากพวกเขาไม่รอดและไม่ถึงวัยเจริญพันธุ์พวกเขาจะไม่มีโอกาสส่งต่อข้อมูลทางพันธุกรรมนั้นไปยังคนรุ่นอนาคต มันจะกลายเป็นเรื่องง่ายที่จะกำจัดจีโนมทำงานได้น้อยลง.

การอ้างอิง

1. Alberts, B. , Johnson, A.D. , Lewis, J. , Morgan, D. , Raff, M. , Roberts, K. , Walter, P. (2014) ชีววิทยาโมเลกุลของเซลล์ (6)^TH Edition) W. W. W. Norton & Company, New York, NY, USA.
2. Bessho, K. , Iwasa, Y. , Day, T. (2015) ความได้เปรียบเชิงวิวัฒนาการของแบคทีเรียเดี่ยวและจุลินทรีย์ที่มีสารซ้ำในสภาพแวดล้อมที่ยากจน วารสารชีววิทยาทฤษฎี, 383: 116-329.
3. Brooker, R. J. (2017) พันธุศาสตร์: การวิเคราะห์และหลักการ McGraw-Hill Higher Education, New York, NY, USA.
4. Goodenough, U. W. (1984) พันธุศาสตร์ W. B. Saunders Co. Ltd, Philadelphia, PA, USA.
5. Griffiths, A.J.F. , Wessler, R. , Carroll, S.B. , Doebley, J. (2015) การวิเคราะห์ทางพันธุกรรมเบื้องต้น (11^TH Ed.) นิวยอร์ก: ว. วชิรเอช. ฟรีแมนนิวยอร์กนิวยอร์กสหรัฐอเมริกา.
6. Li, Y. , Shuai, L. (2017) เครื่องมือทางพันธุกรรมเอนกประสงค์: เซลล์ haploid การวิจัยเซลล์ต้นกำเนิดและการบำบัด 8: 197 ดอย: 10.1186 / s13287-017-0657-4.