Kariogamija

Kariogamija (grč. κάρυον – karion = orah, jezgro + γάμος – gamos = spajanje, vjenčanje.[1]) je završni korak u procesu spajanja dvije haploidneeukariotske ćelije, a odnosi se posebno na fuziju dvaju jedara. Prije kariogamije, svaka haploidna ćelija ima jednu cjelovitu kopiju genoma organizma. Da bi se dogodila kariogamija, ćelijska membrana i citoplazma svake ćelije moraju se stopiti sa drugom u procesu poznatom kao plazmogamija. Jedra unutar membrana pridruženih ćelija, nazivaju se pronukleusi. Nakon što se membrane, citoplazma i pronukleusi spoje, rezultirajuća pojedinačna ćelija je diploidna, koja sadrži dve kopije genoma. Ova diploidna ćelija, zvana zigot ili zigospora tada može ući u mejozu (proces umnožavanja, rekombinacije i dijeljenja hromosoma, da bi nastale četiri nove haploidne ćelije) ili se nastaviti dijeliti mitozom. Oplodnja sisara prdstavlja usporedivi postupak za kombiniranje haploidne sperme i jajnih ćelija (gameta) kako bi se stvorilo diploidno oplođeno jaje.

Kariogamija tokom ćelijske fuzije.
1 – haploidne ćelije,
2 – ćelijska fuzija,
3 – jednostruka ćelija sa dva pronukleusa,
4 – spajajući pronukleusi (kariogamija),
5 – diploidna ćelija

. . . Kariogamija . . .

Korak pod brojem 4 ukazuje na mjesto kariogamije u životnom ciklusu gljive rodaTaphrina.

Haploidni organizmi poput gljiva, kvasaca i algi mogu imati složen ćelijski ciklus kojem je izbor između spolnog ili nespolnog zazmnožavanja fluidan i na to često utiče okolina. Neki organizmi, osim svog uobičajenog haploidnog stanja, mogu kratko vrijeme postojati kao diploidni, omogućujući tako genetičku rekombinaciju. Kariogamija se može pojaviti u bilo kojem režimu reprodukcije: za vreme seksualnog ciklusa ili u somatskim (nereproduktivnim) ćelijama.

Dakle, kariogamija je ključni korak u okupljanju dvaju skupova različitog genetičkog materijala koji se mogu rekombinirati tokom mejoze. U haploidnim organizmima kojima nedostaju seksualni ciklusi, kariogamija takođe može biti važan izvor genetičke varijacije tokom procesa formiranja somatskih diploidnih ćelija. Formiranje somatskih diploida zaobilazi proces formiranja gameta tokom ciklusa spolne reprodukcije i umjesto toga stvara varijacije unutar somatskih ćelija već razvijenog organizma, poput gljiva.

(a) U fisijama kvasaca (gornji red), proces parenja pokreće nedostatak dušika kada su prisutni kompatibilni partneri.
(b) Ćelije kvasca suprotnog tipa parenja koje se stapaju mogu se umjesto spontano pariti na bogatom mediju da bi formirali stabilne diploide koji nakon gladovanja stvaraju spore.
U oba organizma nakon izmjene feromona, ćelije rastu polarizirano u smjeru svog partnera i spajaju, uz kariogamiju i sporulaciju

Uloga kariogamije u spolnom razmnožavanju može se najlakše pokazati na jednoćelijskim haploidnim organizmima kao što su alge roda Chlamydomonas ili kvasci Saccharomyces cerevisiae. Takvi organizmi normalno postoje u haploidnom stanju, sadrže samo jedan set hromosoma po ćeliji. Međutim, mehanizam je i dalje uglavnom isti kod svih haploidnih eukariota.[2]

Kada su izloženi stresu iz okoline, poput dušičnog gladovanja u slučaju „Chlamydomonas“, ćelije se induciraju u gamete .[3]Formiranje gameta u jednoćelijskim haploidnim organizmima poput kvasca naziva se sporalacija, što rezultira mnogim ćelijskim promjenama koje povećavaju otpornost na stres. Formiranje gameta u višećelijskim gljivama događa se u gametangijama, organima koji su specijalizirani za takav postupak, obično mejozom.[4] Kad su suprotni tip parenja, oni su primorani da napuste vegetativni ciklus i uđu u ciklus parenja. U kvascu postoje dvije vrste parenja, a i α.[5] Kod gljiva, mogu biti dva, četiri ili čak do 10.000 tipova parfenja, ovisno o vrsti.[6][7]

Prepoznavanje parnjaka u najjednostavnijim eukariotama postiže se feromonskom signalizacijom, koja inducira stvaranje šmua (projekcija ćelije) i započinje proces organizacije mikrotabula i migracije. Feromoni koji se koriste u prepoznavanju tipa parenja često su peptidi, ali ponekad i trisporna kiselina ili druge molekule, koje prepoznaju ćelijski receptori u suprotnoj ćeliji. Značajno je da feromonske signalizacije nema u viših gljiva, kao što su pečurke.[2]

Ćelijske membrane i citoplazme ovih haploidnih ćelija tada se spajaju u procesu poznatom kao plazmogamija. To rezultira jednom ćelijom s dva jedra, poznata kao pronukleusi. Zatim se pronukleusi spajaju u dobro reguliranom procesu poznatom kao kariogamija. Ovo stvara diploidnu ćeliju poznatu kao zigot, ili zigospora, koja tada može ući u mejozu, proces umnožavanja hromosoma, rekombinacije i podjelu ćelija, da bi se stvorile četiri nove ćelije haploidnih gameta. Jedna od mogućih prednosti seksualne reprodukcije je ta što rezultira većom genetičkom varijabilnošću, pružajući mogućnost prilagodbe faktorima prirodnog odabiranja. Još jedna prednost je efikasno rekombinacijski popravila oštećenja DNK tokom mejoze. Dakle, kariogamija je ključni korak u okupljanju različitih genetičkog materijala kako bi se osigurala rekombinacija u mejozi.[2]

Amoebozoa je velika skupina uglavnom jednoćelijskih vrsta za koje je nedavno utvrđeno da imaju mehanizme za kariogamiju i mejozu.[8] Budući da su se Amoeboza rano odvojile od porodičnog stabla eukariota, ovaj nalaz sugerira da su kariogamija i mejoza bili prisutni rano u eukariotskoj evoluciji.

. . . Kariogamija . . .

This article is issued from web site Wikipedia. The original article may be a bit shortened or modified. Some links may have been modified. The text is licensed under “Creative Commons – Attribution – Sharealike” [1] and some of the text can also be licensed under the terms of the “GNU Free Documentation License” [2]. Additional terms may apply for the media files. By using this site, you agree to our Legal pages . Web links: [1] [2]

. . . Kariogamija . . .

Previous post Klikbejt (serija)
Next post NGC 858-1