Monoploidía: cómo ocurre, organismos, frecuencia y utilidad
La monoploidía se refiere al número de cromosomas que constituye una dotación cromosómica básica (x) en un organismo; esto quiere decir, que los pares homólogos no se encuentran en el set cromosómico. La monoploidía es característica en organismos haploides (n) en la que solo hay un cromosoma por cada tipo.
Un organismo monoploide lleva un solo conjunto de cromosomas a través de la mayor parte de su ciclo de vida. En la naturaleza los organismos completos con este tipo de euploidia son poco comunes. En contraste, la poliploidía es un tipo de euploidia más extendido en los organismos superiores como las plantas.
La poliploidía es la posesión de varios juegos de cromosomas homólogos en el genoma. Pueden existir entonces organismos triploides (3n), tetrapolides (4n) y así sucesivamente, de acuerdo al número de juegos completos presentes en el núcleo celular.
Por otro lado, de acuerdo a la procedencia de los cromosomas, un individuo poliploide puede ser autopoliploide (autoploide) cuando las dotaciones cromosómicas son de una única especie o alopoliploide (aloploide) cuando provienen de varias especies cercanas entre si evolutivamente
Índice del artículo
- 1 Monoploidía y haploidía
- 2 ¿Cómo ocurre?
- 3 ¿Organismos monoploides?
- 4 Frecuencia de la monoploidía
- 5 Utilidad de los organismos monoploides
- 6 Referencias
La monoploidía no debe confundirse con la existencia de células haploides. El número haploide (n) que se usa en muchas ocasiones para describir la carga cromosómica, se refiere estrictamente al número de cromosomas en los gametos los cuales son las células reproductoras femeninas o masculinas.
En la mayoría de los animales y en muchas plantas conocidas, el número monoploide coincide con el número haploide, por ello “n” o “x” (o por ejemplo 2n y 2x) se pueden usar de manera indistinta. Sin embargo, en especies como el trigo, la cual es una especie hexaploide, estos términos cromosómicos no son coincidentes.
En el trigo (Triticum aestivum), en número monoploide (x) no coincide con el número haploide (n). El trigo posee 42 cromosomas y además es una especie hexaploide (alopoliploide), ya que sus juegos cromosomales no provienen de una sola especie parental); esta especie posee seis series de siete cromosomas bastante similares pero no iguales.
De esta manera 6X= 42, lo que indica que el número monoploide es x=7. Por otro lado, los gametos del trigo contienen 21 cromosomas, por lo que 2n= 42 y n=21 en su dotación cromosómica.
En las células germinales de un organismo monoploide, la meiosis no ocurre normalmente debido a que los cromosomas no disponen de sus homólogos con los cuales parearse. Por esta razón los monoploides son típicamente estériles.
Mutaciones debidas a errores en la separación de los cromosomas homólogos durante la meiosis son la principal razón de la existencia de monoploides.
Los individuos monoploides pueden surgir de forma natural en las poblaciones como errores o aberraciones poco usuales. Como individuos monoploides pueden considerarse las fases gametofíticas de las plantas inferiores y los machos de los organismos con determinación sexual por haploidía.
Esto último ocurre en muchos órdenes de insectos, entre los que se incluyen himenópteros con castas (hormigas, avispas y abejas), homópteros, tisanópteros coleópteros y algunos grupos de arácnidos y los rotíferos.
En la mayoría de estos organismos los machos normalmente son monoploides, ya que provienen de huevos no fecundados. Comúnmente, los organismos monoploides están impedidos para producir descendencia fértil, sin embargo, en la mayoría de estos la producción de gametos se da de manera normal (por división mitótica), pues ya están adaptados.
La monoploidía y diploidía (2n) se encuentran a través de todo el reino animal y vegetal, experimentando estas condiciones durante sus ciclos normales de vida. En la especie humana, por ejemplo, parte del ciclo de vida se encarga, a pesar de ser organismos diploides, de generar células monoploides (haploides), para la generación del cigoto.
De igual manera ocurre en la mayoría de las plantas superiores donde el polen y los gametos femeninos presentan núcleos monoploides.
Los individuos haploides, como una condición anormal, ocurren más frecuentemente en el reino vegetal que el reino animal. En este último grupo, son realmente escasas las referencias sobre monoploidía natural o provocada.
Inclusive en algunos organismos tan ampliamente estudiados con Drosophila nunca se han encontrado haploides. Sin embargo, sí se han encontrado individuos diploides con algunos tejidos haploides.
Otros casos de monoploidía descritos en el reino animal son las salamandras inducidas por partición del gameto femenino en el lapso de tiempo que media entra la entrada del espermatozoide y la fusión de los dos pronúcleos.
Además se encuentran algunas lagartijas acuáticas obtenidas por tratamiento con bajas temperaturas, en diversas especies de rana como Rana fusca, R. pipiens, R. japónica, R. nigromaculata y R. rugosa obtenidas por inseminación de hembras con espermatozoides tratados con UV o tratamientos químicos.
La posibilidad de que un animal monoploide llegue a adulto es muy pequeña, razón por la cual este fenómeno quizás resulte poco interesante en el reino animal. Sin embargo, para investigar la acción génica en las primeras etapas del desarrollo la monoploidía puede ser útil, ya que los genes se pueden manifestar al estar en condición hemicigótica.
Los monoploides juegan un papel importante en las aproximaciones actuales de la mejora genética. La diploidía es un obstáculo cuando se desean inducir y seleccionar nuevas mutaciones en plantas y nuevas combinaciones de genes que ya estén presentes.
Para que las mutaciones recesivas se expresen tienen que hacerse homocigóticas; las combinaciones favorables de genes en los heterocigotos se destruyen durante la meiosis. Los monoploides permiten soslayar algunos de estos problemas.
En algunas plantas, los monoploides pueden obtenerse artificialmente a partir de los productos de la meiosis en las anteras de la planta. Estos pueden someterse a tratamientos con frio y destinar lo que sería un grano de polen a un embriode (pequeña masa de células en división). Este embriode puede crecer en agar para dar origen a una planta monoploide.
Una aplicación de los monoploides es buscar combinaciones génicas favorables para luego a partir de agentes como la colchicina dar lugar a un diploide homocigótico capaz de producir semillas viables a través de líneas homocigóticas.
Otra utilidad de los monoploides es que sus células pueden tratarse como si fueran una población de organismos haploides en los procesos de mutagénesis y selección.
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