¿Qué es la autopoliploidía?
¿Qué es la autopoliploidía?
La autopoliploidía es un tipo de poliploidía (células que tienen más de dos grupos de cromosomas en su núcleo), en la cual un organismo o especie tiene dos o más grupos de cromosomas idénticos. Se trata del resultado de la duplicación de un grupo de cromosomas de la misma especie.
A partir de estudios realizados con plantas, se ha decidido que el criterio que se debe utilizar para clasificar los poliploides debe partir de su modo de origen. La variedad de mecanismos que ocurren tanto en plantas como en animales, permite estructurar dos grandes clases de poliploidía: autopoliploidía y alopoliploidía.
En el caso de la autopoliploidía, se combinan más de dos grupos de cromosomas idénticos, por lo que la célula tiene más de dos agrupaciones de cromosomas haploides heredadas de los padres.
Estos dos juegos de cromosomas de los progenitores se duplican en los hijos, pudiendo originar una especie nueva.
Existen varios tipos de cromosomas: haploides (simples), diploides (dobles), triploides (triples) y tetraploides (cuádruples). Los triples y cuádruples son, entonces, ejemplos de poliploidía.
Los seres vivos que tienen células con núcleo (eucariotas) son diploides, lo cual quiere decir que poseen dos grupos de cromosomas, cada grupo proveniente de un progenitor. No obstante, en algunos seres vivos (principalmente en las plantas) es común encontrar la poliploidía.
Poliploidía
La poliploidía es la condición de las células que tienen más de dos grupos de cromosomas en su núcleo, los cuales forman pares llamados homólogos.
La poliploidía puede aparecer por una anormalidad en la división celular. Esto puede suceder durante la mitosis (división celular de las células somáticas) o durante la metafase I de la meiosis (división celular de las células sexuales).
Esta condición también puede estimularse en cultivos celulares y en plantas, utilizando inductores químicos. Los más conocidos son la colchicina, que podría producir una duplicación cromosómica, al igual que el oryzalin.
Además, la poliploidía es un mecanismo de especiación simpátrica, es decir, la formación de una especie sin previo establecimiento de una barrera geográfica entre dos poblaciones.
Esto ocurre porque los organismos poliploides no pueden cruzarse con otros miembros de su especie que sean diploides, la mayoría de las veces.
Un ejemplo de poliploidía es la planta Erythranthe peregrina: la secuencia cromosómica de esta planta ratificó que la especie se originó a partir de la Erythranthe robertsii, un híbrido triploide estéril proveniente del cruce entre Erythranthe guttata y E. Erythranthe lutea. Estas especies fueron llevadas al Reino Unido desde otro hábitat.
Al naturalizarse en el nuevo ecosistema, las nuevas poblaciones de Erythranthe peregrina aparecieron en Escocia y en las islas Orkney por duplicación del genoma de las poblaciones locales de Erythranthe robertsii.
¿Cómo ocurre la autopoliploidía?
La autopoliploidía puede ocurrir a raíz de diferentes procesos experimentados por una especie:
– Duplicación genómica simple por defectos en la división celular germinal, después de la división mitótica.
– Producción y fertilización de gametos no reducidos por error en la división celular, luego de la meiosis (en animales ocurre básicamente en los huevos).
– Polispermia, que es cuando un huevo es fecundado por más de un esperma.
Además, existen factores externos como la forma de reproducción y la temperatura ambiental, que pueden aumentar la frecuencia y cantidad de producción de autopoliploides.
Algunas veces, los autopoliploides aparecen por duplicación espontánea del genoma somático, como en el caso de los brotes de manzana (Malus domesticus).
Esta es la forma más frecuente de poliploidía inducida artificialmente, donde se aplican métodos como la fusión de protoplastos o el tratamiento con colchicina, orizalina o inhibidores mitóticos para interrumpir la división mitótica normal.
Este proceso activa la producción de células poliploides y puede ser muy útil en el mejoramiento de plantas, especialmente cuando se quiere aplicar la introgresión (movimiento de genes de una especie a otra por hibridación seguido de un retrocruzamiento), caso del roble y el abedul en plantas, y caso de lobos y coyotes en animales.
¿Qué es la autotriploidía?
La autotriploidía es una condición en la cual las células contienen triple número de cromosomas, provenientes de la misma especie, presentando tres genomas iguales.
En plantas, la autotriploidía se relaciona con formas de apareamiento apomíctico (reproducción por medio de semillas).
En agricultura, la autotriploidía puede ocasionar falta de semillas, como en el caso de los plátanos y las sandías. La triploidía también se aplica en el cultivo de salmón y trucha para inducir la esterilidad.
Las crías triploides son estériles (fenómeno del “bloqueo triploide”), pero en ocasiones pueden contribuir a la formación de tetraploides. Este camino hacia la tetraploidía se conoce como “puente triploide”.
Alopoliploides y autopoliploides
Los alopoliploides son especies que tienen más de tres juegos de cromosomas en sus células, y son más comunes que los autopoliploides, pero se da más relevancia a los autopoliploides.
Los autopoliploides son poliploides con varias agrupaciones de cromosomas derivados de un mismo taxón (grupo de clasificación científica). Ejemplo de autopoliploides naturales son la planta de piggyback (Tolmiea menzisii) y el esturión blanco (Acipenser transmontanum).
Los autopoliploides tienen por lo menos tres grupos de cromosomas homólogos, esto ocasiona elevados porcentajes de apareamiento durante la meiosis y disminución de la fertilidad por asociación.
En los autopoliploides naturales, el apareamiento de cromosomas irregulares durante la meiosis ocasiona esterilidad porque toma lugar la formación multivalente.
Una especie puede originarse de autopoliploidía si los huevos y esperma de los organismos de la población tienen un número de cromosomas duplicado accidentalmente, y al reproducirse entre sí generan descendencia de tetraploides.
Si estos descendientes se aparean entre sí, se genera una progenie tetraploide fértil genéticamente aislada del resto de la población. Así, la autopoliploidía de una única generación crea una barrera para el flujo de genes entre especies en fase de maduración y las especies de sus progenitores.
Referencias
- Campbell, N.A. and Reece, J.B. Biología. Madrid: Editorial Médica Panamericana.
- Gregory, T. The evolution of the genome. San Diego: Elservier Academic Press.
- Jenkins, J. Genética. Barcelona: Editorial Reverté.