PARASEXUAL REPRODUKCIÓ: MONRÁK, PROTISTÁK ÉS GOMBÁK - BIOLÓGIA - 2025

A paraszexuális szaporodás egy speciális szaporodási forma, amely magában foglalja a genetikai anyag átadását redukciós megosztási folyamat (meiozis) vagy ivarsejt beavatkozás nélkül. A parasexualitást 1956-ban fedezte fel Guido Pontecorvo olasz genetikus.

A paraszexuális ciklus egy mitotikus mechanizmus az új genotípusú utódok termelésére a genom rekombináció révén. A szexuális szaporodástól eltérően ez a folyamat nem koordinálódik, és nem jár meiotikus sejtosztódásokkal.

A Candida albicans parasexual ciklusa. Felvétel és szerkesztés: Anja Forche, Kevin Alby, Dana Schaefer, Alexander D Johnson, Judith Berman, Richard J Bennett.

Bár eredetileg a gombákban fedezték fel, később ezt a szaporodást más szervezetekben is megfigyelték, például baktériumokban és protistákban. Egyes szerzők még a parazexualitás létezését is felvetették a virágos növényekben.

Gombaban

A paraszekualitás szaporodását eredetileg az Aspergillus nidulans gombaban fedezték fel, bár annak képességét a különféle fajok nagy csoportjában már kimutatták. A ciklus három szakaszból áll: diploidizáció, mitotikus chiasmaképződés és haploidization.

Diploidization

A gombákban a parazexuális szaporodás folyamata, akárcsak a szexuális ciklus esetében, heterokarióta kialakulásával kezdődik két genetikailag eltérő micélium összekapcsolásával és celluláris citoplazmáik (plazmogamia) fúziójával. A kapott heterokarióta sejteket tartalmaz két haploid magdal.

Időnként a haploid magok megolvadhatnak (kariogémia), diploid magokat termelve. Ezek a sejtek mitózissal osztódhatnak, és új diploid magok alakulnak ki. Ily módon a heterokariótában haploid és diploid magokkal rendelkező sejtek lesznek.

Mitotikus chiasma kialakulása és keresztezés

A chiasma egy híd, amelyet a testvérkromatidok között létrejött a meiotikus folyamatban zajló rekombináció során. A mitózis során, bár sokkal ritkábban, ennek a hídnak a kialakulása a kromatidok között is előfordulhat.

A mitotikus chiasma ritka előfordulása azért van, mert az ilyen típusú sejtosztódás kromoszómái általában nem párosulnak szabályos elrendezésben. Ugyanakkor a parasexual ciklusban fordul elő, genetikai rekombinációt eredményezve, amely variációkat eredményez az utódokban.

Haploidization

A hapoidizáció az a folyamat, amelynek során egy sejt, amelynek kromoszómális terhelése meghaladja a faj normál haploid terhelését, helyreállítja a haploid állapotot a kromoszómák eltávolításával anélkül, hogy meiosis folyamat zajlik.

A paraszexuális ciklus diploid sejtmagjainak mitotikus megoszlásakor a kromoszómák nem különbözhetnek egymástól, így az eredményül kapott egyik magnak további kromoszóma van, a másiknak hiányzik a kromoszóma. Ezeket a magokat aneuploidoknak nevezzük.

Ezek az aneuploid magok instabilok, és elveszítik a kromoszómákat a következő mitotikus megoszlások során, amíg a haploid kromoszóma terhelést el nem éri.

Monera-ban

A Coneland (1938) és a Whittaker (1969) osztályozási rendszerében a Monera egysejtű organizmusok királysága, amelyeknek nincs magja. Ez megegyezik a ma nevezett Eubacteria és Archea, valamint az ősi prokariótákkal.

Ezekben a szervezetekben a parasexual reprodukciót három különféle mechanizmus szerint jelezték: konjugáció, transzformáció és transzdukció.

Bakteriális konjugáció

Ez a genetikai anyag átvitelének folyamata két baktérium (vagy archaea) között, az egyik az említett donorként jár el, a másik pedig a recipiensként. Ez az átadás a két sejt közötti közvetlen érintkezés útján történik.

Az átadott genetikai információ, általában egy plazmid vagy egy transzpozon, lehetővé teszi a donor sejt számára, hogy megosszák a recipienssel egy bizonyos tulajdonságot vagy előnyt, amelyeknek utóbbi hiányzik, például az antibiotikumokkal szembeni rezisztenciát. Ha mindkét sejt rendelkezik ezzel a tulajdonsággal, akkor a konjugáció nem történik meg.

átalakítás

A prokarióta sejt genetikai anyagának módosítása a környezetbe meztelennek talált, a sejtmembránon áthatoló genetikai anyagnak a genomba történő beépülése miatt. Ezt a genetikai anyagot exogén DNS néven ismerik.

Nem minden baktérium képes az exogén genetikai anyag beépítésére, azokról, akik ezt megtehetik, versenyhelyzet áll fenn, amely természetesen és mesterségesen is előfordulhat.

Transduction

A genetikai anyag egyik baktériumból a másikba történő átviteléből áll, bakteriofág vagy fágvírus hatása miatt. A bakteriofágok a baktériumsejtekben replikálódnak, kihasználva a replikációs, transzkripciós és transzlációs folyamataikat.

A fág genetikai anyagának kapszulázása során be lehet csapdázni a baktérium genetikai anyagának egy részét, amelyet később át lehet szállítani és átviheti más baktériumokba, miután a fág felszabadult a donor baktériumoktól.

Bakteriális transzdukció. Készült és szerkesztette: Mikrobiológia (Odontológia) tantárgy az Oviedói Egyetemen (Spanyolország).

Protistákban

A protisták egy organizmus poliphyletikus csoportja, amelyre jellemző, hogy nem fejlődik ki embrionális levelekből vagy rétegekből. Ezeknek a szervezeteknek a többsége egysejtű, azonban többsejtűek is lehetnek.

Nemrég fedezték fel, hogy ebben a csoportban néhány faj képes parazexuálisan szaporodni. A kutatók kimutatták, hogy a plazmogamia előfordulhat ezekben az organizmusokban, például a Cochliopodium és a Variosea nemzetség amőbáiban, miközben laboratóriumi körülmények között tenyésztik őket.

A plazmogamia után a karioamia fordul elő, az egyes magok genetikai anyagának keverékével, majd maghasadás és plazmotómiával, és a lányok sejtjeinek felszabadulása a szülõktõl eltérõ genetikai információval, a keresztezési folyamat miatt.

Alkalmazások

Gombaban

A kutatók a paraszexuális szaporodást elsősorban az aszexuális gombák új törzseinek előállításához használták, amelyek bizonyos kereskedelmi jelentőséggel bírnak. Például olyan hibridek előállítása, amelyek jobb hozamot érhetnek el az antibiotikumok előállítása során.

Monera-ban

A baktériumkonjugációt a géntechnikában használják a genetikai anyag átvitelére a különböző királyságú szervezetekbe. Valójában a laboratóriumi vizsgálatok során a kutatók sikeresen átadták a genetikai anyagot élesztőbe, növényekbe, mitokondriumokba és emlősök sejtjeibe.

Ennek az eszköznek bizonyos előnyei vannak a genetikai anyag átvitelének más módjaihoz képest, például az a tény, hogy kevesebb kárt okoz a fogadó sejt sejtmembránjában, valamint hogy viszonylag nagy mennyiségű genetikai anyagot képes átvinni.

Protista-ban

Az ilyen típusú folyamatok nemrégiben felfedezése a protistákban annak az oka, hogy még nem fejlesztették ki annak alkalmazását.

Irodalom

1. Parasexual ciklus. A Wikipedia. Helyreállítva: en.wikipedia.org.
2. Y. Teklea, OR Anderson és AF Leckya (2014). Parasexual aktivitás bizonyítéka az Asexual Amoebae-ben ”Cochliopodium spp. 4 (Amoebozoa): kiterjedt sejt- és magfúzió. Protiszták.
3. Parasexual reprodukciós folyamat baktériumokban. Helyreállítva: wikiteka.com.
4. AJ Clutterbuck (1996). Parasexual rekombináció gombákban. Journal of Genetics.
5. Prokarióta konjugáció. A Wikipedia. Helyreállítva: es.wikipedia.org.
6. Transzdukció (genetika). A Wikipedia. Helyreállítva: es.wikipedia.org.
7. Transzformáció (genetika). A Wikipedia. Helyreállítva: es.wikipedia.org.