Парасексуальдық цикл - Википедия - Parasexual cycle

The парасексуальдық цикл, өзіне тән процесс саңырауқұлақтар және бір клеткалы организмдер, -ның жыныстық емес механизмі болып табылады парасексуализм генетикалық материалды онсыз беру үшін мейоз немесе жыныстық құрылымдардың дамуы.[1] Оны алғаш рет итальяндық генетик сипаттаған Гидо Понтекорво 1956 жылы оқу кезінде Aspergillus nidulans (деп те аталады Эмерикелла нидуландары оның жыныстық түріне сілтеме жасаған кезде, немесе телеоморф ). Паразексуальдық цикл басталғаннан басталады гифалар (анастомоз ) кезінде ядролар және басқа цитоплазмалық компоненттер бір жасушаны алады (гетерокариоз және плазмогамия ). Гетерокарион жасушасындағы айырмашылығы бар ядролардың бірігуі нәтижесінде диплоидты ядро ​​пайда болады (кариогамия ), ол тұрақсыз деп саналады және сегреганттар шығаруы мүмкін рекомбинация митозды қамтиды өткел және гаплоидтау. Митоздың қиылысуы гендердің алмасуына әкелуі мүмкін хромосомалар; ал гаплоидизация хромосомаларды кездейсоқ қалпына келтіріп, нәтижесінде пайда болатын митоздық емес түйіндерді де қамтиды. анеуплоид және гаплоидты жасушалар. Жыныстық цикл сияқты, парасексуализм де геномды қайта біріктіріп, жаңасын шығаруға мүмкіндік береді генотиптер олардың ұрпақтарында. Сексуалдық циклден айырмашылығы, процесс үйлестіруге ие емес және тек митозды.

Парасексуальдық цикл жыныстық көбеюге ұқсайды. Екі жағдайда да, гифалардан (немесе олардың түрлендірулерінен) айырмашылығы, бірігуі мүмкін (плазмогамия) және олардың ядролары бір жасушаны алады. Ядролардан айырмашылығы, диплоидты (зигота) ядро ​​түзеді (кариогамия). Жыныстық циклден айырмашылығы, парасексуальдық циклде рекомбинация жүреді митоз содан кейін гаплоидизация (бірақ мейозсыз). Рекомбинацияланған гаплоидты ядролар вегетативтік жасушалар арасында пайда болады, олар генетикалық жағынан ата-аналық мицелийден ерекшеленеді.

Гетерокариоз және парасексуальды цикл жыныстық көбеюі жоқ саңырауқұлақтар үшін өте маңызды. Бұл циклдар қарастырылған соматикалық олардың вегетациялық фазасының өзгеруі өмірлік циклдар. Бұл сондай-ақ жыныстық фаза болатын саңырауқұлақтарға қатысты, бірақ бұл жағдайда жыныстық көбею арқылы қосымша және маңызды вариация енгізіледі.

Кезеңдер

Диплоидтау

Кейде екі гаплоидты ядро ​​қосылып, диплоидты ядро ​​түзеді - екеуімен гомологиялық әрбір хромосоманың көшірмелері. Механизм негізінен белгісіз және бұл салыстырмалы түрде сирек кездесетін құбылыс сияқты, бірақ диплоидты ядро ​​пайда болғаннан кейін ол өте тұрақты болып, одан әрі әдеттегі гаплоидты ядролармен қатар диплоидты ядроларды құра алады. Сонымен, гетерокарион екі гаплоидты ядролық типтің, сондай-ақ диплоидты біріктіру ядроларының қоспасынан тұрады.[2]

Митоздық хиазма түзілуі

Чиазма түзілу мейозда жиі кездеседі, мұнда екі гомологиялық хромосома үзіліп, қайта қосылып, ата-аналық типтің будандары болып табылатын хромосомаларға алып келеді. Бұл митоз кезінде де болуы мүмкін, бірақ хромосомалар тұрақты орналасу кезінде жұптаспағандықтан әлдеқайда төмен жиілікте болады. Дегенмен, нәтиже болған кезде бірдей болады - гендердің рекомбинациясы.[2]

Гаплоидтау

Кейде, үйлесімді емес диплоидты ядроны бөлу кезінде хромосомалар пайда болады, сондықтан еншілес ядролардың бірінде бір хромосома тым көп (2n + 1), ал екіншісінде бір хромосома тым аз болады (2n – 1). Гаплоидты санның толық емес еселіктері бар мұндай ядролар деп аталады анеуплоид, өйткені оларда n немесе 2n сияқты хромосомалар жиынтығы жоқ. Олар 2n + 1 және 2n-1 ядролары біртіндеп n-ге қайта оралғанға дейін, митостикалық бөліну кезінде тұрақсыз болып, одан әрі хромосомаларды жоғалтуға бейім. Осыған сәйкес, E. nidulans (қалыпты жағдайда n = 8) 17 (2n + 1), 16 (2n), 15 (2n – 1), 12, 11, 10 және 9 хромосомалардан тұратын ядролар табылды.[2]

Бұл оқиғалардың әрқайсысы салыстырмалы түрде сирек кездеседі және олар жыныстық цикл сияқты тұрақты циклды құрамайды. Бірақ нәтиже ұқсас болар еді. Диплоидты ядро ​​әр түрлі ата-аналардың екі гаплоидты ядросының бірігуінен пайда болғаннан кейін, ата-аналық гендер рекомбинациялануы мүмкін. Анеуплоидты ядродан эвплоидқа қайта оралу кезінде жоғалған хромосомалар ата-аналық штаммдағы заттардың қоспасы болуы мүмкін.[2]

Ағзалар

Зертханалық жағдайда парасексуальды циклге ұшырау мүмкіндігі жіп тәрізді саңырауқұлақтардың көптеген түрлерінде, соның ішінде Fusarium monoliforme,[3] Penicillium roqueforti[4] (жасауда қолданылады көк сырлар[5]), Verticillium dahliae,[6][7] Verticillium alboatrum,[8] Псевдоцеркоспорелла герпотрихоидтар,[9] Ustilago scabiosae,[10] Magnaporthe grisea,[11] Cladosporium fulvum,[12][13] және адамның қоздырғыштары Candida albicans[14] және Candida tropicalis.[15]

Маңыздылығы

Парасексуализм өндірістік микологтар үшін қажетті қасиеттердің үйлесімі бар штамдарды шығарудың пайдалы құралына айналды. Табиғаттағы оның мәні көп жағдайда белгісіз және цитоплазмалық сыйыспайтын тосқауылдармен анықталатын гетерокариоздың жиілігіне байланысты болады және ол рДНК технологиясында да пайдалы.[2]

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ Алексополус (1996), т.б., 196-97 бб.
  2. ^ а б c г. e Дикон Дж. (2005). Саңырауқұлақ биологиясы. Кембридж, MA: Blackwell Publishers. 167-68 бет. ISBN  1-4051-3066-0.
  3. ^ Сидху Г.С. (1983). «Топырақ саңырауқұлақтарындағы жыныстық және парасексуалды өзгергіштік Fusarium moniliforme". Фитопатология. 73 (6): 952–55. дои:10.1094 / фито-73-952.
  4. ^ Дюран Н, Реймонд П, Февре М (1992). «Индукцияланған парасексуальдық цикл кезіндегі трансформация маркерлерінің берілуі және модификациясы Penicillium roqueforti". Қазіргі генетика. 21 (4–5): 377–83. дои:10.1007 / bf00351698. S2CID  30871714.
  5. ^ Алексополус (1996), т.б., б. 12.
  6. ^ Pulhalla JE, Mayfield JE (1974). «Жылы гетерокариотикалық өсу механизмі Verticillium dahliae". Генетика. 76 (3): 411–422. PMC  1213075. PMID  17248647.
  7. ^ О'Гарро Л.В., Кларксон Дж.М. (1992). «Парасексуалды рекомбинанттар арасындағы қызанақтың патогенділігі бойынша вариация Verticillium dahliae". Өсімдік патологиясы. 41 (2): 141–47. дои:10.1111 / j.1365-3059.1992.tb02331.x.
  8. ^ Hastie AC. (1964). «Парасексуальдық цикл Verticillium albo-atrum". Генетика бойынша зерттеулер. 5 (2): 305–15. дои:10.1017 / s0016672300001245.
  9. ^ Хокарт МДж, Лукас Дж.А. және Пеберди Дж. «Протопластты синтез арқылы псевдоцеркоспорелла герпотрихоидтарының W және R патотиптері арасындағы паразексуалды рекомбинация.» Микологиялық зерттеулер. 1993 тамыз; 97 (8): 977-983.
  10. ^ Гарбер Э.Д., Руддат М (1992). «Парасексуальдық цикл Ustilago scabiosae (Ustilaginales) »деп аталады. Халықаралық өсімдіктер туралы журнал. 153: 98–101. дои:10.1086/297010.
  11. ^ Zeigler RS, Scott RP, Leung H, Bordeos AA, Kumar J, Nelson RJ (1997). «Күріш жарылыс саңырауқұлақтарындағы ДНҚ-ның парасексуалды алмасуының дәлелі оның эксклюзивті клондылығын тудырады». Фитопатология. 87 (3): 284–94. дои:10.1094 / фито.1997.87.3.284. PMID  18945171.
  12. ^ Хиггинс В.Ж., Миао В, Холландс Дж (1987). «Беномилді және циклогексимидті тұрақтылық белгілерін жапырақты зең қоздырғышының нәсілдік дамуын зерттеуде қолдану Cladosporium fulvum". Канадалық өсімдік патологиясы журналы. 9: 14–19. дои:10.1080/07060668709501905.
  13. ^ Арнару Дж, Оливер Р.П. (1993). «Жетілмеген саңырауқұлақтардағы индуцирленген парасексуальдық цикл кезінде трансформацияланған ДНҚ-ның мұрагері және өзгеруі Cladosporium fulvum". Қазіргі генетика. 23 (5–6): 508–11. дои:10.1007 / bf00312643. PMID  8319310. S2CID  25780981.
  14. ^ Беннетт Р.Ж. және Джонсон А.Д. «Candida albicans-да паразексуальды циклдің тетраплоидты штамдардағы хромосомалардың индукцияланған жоғалуы арқылы аяқталуы». EMBO J. 2003 15 мамыр; 22 (10): 2505-15.
  15. ^ Seervai RNH, Knox SKJ, Hirakawa MK, Porman AM және Bennett RJ. «Candida tropicalis паразексуализм және плоидияның өзгеруі». Эукариотты жасуша. 2013 желтоқсан; 12 (12): 1629–1640.

Мәтін келтірілген

  • Alexopoulos CJ, Mims CW, Blackwell M (1996). Кіріспе микология. Джон Вили және ұлдары. 196-97 бет. ISBN  0-471-52229-5.