二倍体細胞は、染色体の複製セットを含有するものです。私たちは、対を成す染色体を相同染色体と呼びます。したがって、二倍体細胞は、完全な2組の相同染色体が存在するため、2つのゲノムを持っています。有性生殖の場合、各ゲノムは異なる配偶子によって提供されます。
配偶子は、染色体含量が「n」に等しい一倍体細胞に由来するため、融合すると二倍体細胞「2n」を生成します。多細胞生物では、この受精過程に由来する最初の二倍体細胞は接合体と呼ばれます。
その後、接合体は有糸分裂によって分裂し、生物全体を構成する二倍体細胞を生じます。体の細胞の1つのグループは、しかし、半数体配偶子の将来の生産に専念します。
二倍体細胞を含む生物の配偶子は、減数分裂(配偶子性減数分裂)によって生成されます。他の場合では、減数分裂は、有糸分裂によって配偶子を生じるであろう組織、成分または世代を引き起こす。
これは、例えば、胞子体発生( '2n')とその後に配偶体発生( 'n')が発生する植物の典型的なケースです。減数分裂の産物である配偶体は、配偶子の生産を担いますが、有糸分裂によるものです。
したがって、配偶子融合とは別に、二倍体細胞を生成する主な方法は、他の二倍体細胞の有糸分裂によるものです。
これらの細胞は、遺伝子の相互作用、選択、および分化の特権的な場所です。つまり、各二倍体細胞では、各遺伝子の2つの対立遺伝子が相互作用し、それぞれが異なるゲノムによって寄与されます。
二倍体の利点
生き物は進化し、強力な反応を示すことができる条件下で最も効率的に普及します。つまり、特定の遺伝系統の存続と存続に貢献することです。
新しい挑戦的な状況下で、滅びるのではなく対応できる人々は、同じ方向に新しいステップを踏むか、新しいステップを踏み出します。しかし、生物の多様化の軌跡に大きなマイルストーンをもたらした変化があります。
それらの中に間違いなく二倍体の出現に加えて有性生殖の出現があります。これは、いくつかの観点から、二倍体生物に利点を与えます。
ここでは、同じ細胞内に2つの異なるが関連するゲノムが存在することから生じる結果について少し説明します。一倍体細胞では、ゲノムはモノローグとして表現されます。会話のような二倍体で。
バックグラウンドノイズのない表現
二倍体の遺伝子あたり2つの対立遺伝子の存在は、グローバルレベルでバックグラウンドノイズなしの遺伝子発現を可能にします。
常に何らかの機能が無力化される可能性はありますが、通常、二重ゲノムは、単一のゲノムがそれを決定できる限り、無力化される確率を減らします。
遺伝的バックアップ
1つの対立遺伝子は他の対立遺伝子の情報を裏付けるものですが、相補的なDNAバンドがその姉妹のものであるのと同じ方法ではありません。
後者の場合、サポートは同じシーケンスの永続性と忠実度を達成することです。1つ目は、2つの異なるゲノム間の変動性と差異の共存により、機能の永続性を可能にするためです。
連続表現
二倍体生物では、ゲノムの情報を定義および可能にする機能をアクティブに保つ可能性が高まります。一倍体生物では、突然変異した遺伝子がその状態に関連する特性を課します。
二倍体生物では、機能的対立遺伝子の存在により、非機能的対立遺伝子の存在下でも機能の発現が可能になります。
例えば、機能を喪失した変異対立遺伝子の場合。または、機能的な対立遺伝子がウイルスの挿入またはメチル化によって不活性化される場合。変異、不活性化、またはサイレンシングを起こさない対立遺伝子は、キャラクターの発現を担当します。
変動性の維持
ヘテロ接合性は明らかに二倍体生物でのみ可能です。ヘテロ接合体は、生活条件の劇的な変化が起こった場合に、将来の世代に代替情報を提供します。
特定の条件下で重要な機能をコードする遺伝子座の2つの異なる半数体は、確実に選択されます。それらの1つ(つまり、それらの1つの対立遺伝子)を選択すると、もう1つ(つまり、他の対立遺伝子)が失われます。
ヘテロ二倍体では、両方の対立遺伝子は、それらの1つを選択するのに適さない条件下でも、長期間共存できます。
ヘテロ接合体の利点
ヘテロ接合体の利点は、ハイブリッド活力またはヘテロシスとしても知られています。この概念によれば、各遺伝子の小さな影響の合計は、より多くの遺伝子に対してヘテロ接合であるため、より優れた生物学的性能を持つ個体を生み出します。
厳密に生物学的には、ヘテロシスはホモ接合性とは逆の意味であり、遺伝的純度と解釈されます。それらは2つの反対の条件であり、証拠は変化の源としてだけでなく、変化へのより良い適応性の源としてもヘテロシスを指摘する傾向があります。
組換えの価値
遺伝的多様性を生み出すことに加えて、それが進化的変化の背後にある2番目の原動力と考えられている理由に加えて、組換えはDNAホメオスタシスを調節します。
つまり、ゲノムの情報内容の保存とDNAの物理的完全性は、減数分裂組換えに依存しています。
一方、組換えを介した修復は、組織の完全性とローカルレベルでのゲノムの内容を保護することを可能にします。
これを行うには、損傷を受けていないDNAのコピーに頼って、変更または損傷を受けたDNAを修復する必要があります。これは、二倍体生物、または少なくとも部分的な二倍体でのみ可能です。
参考文献
- アルバーツ、B。、ジョンソン、AD、ルイス、J。、モーガン、D。、ラフ、M。、ロバーツ、K。、ウォルター、P。(2014)分子生物学(第 6 版)。WW Norton&Company、ニューヨーク、ニューヨーク、米国。
- Brooker、RJ(2017)。遺伝学:分析と原則。マグローヒル高等教育、ニューヨーク、ニューヨーク、米国。
- Goodenough、UW(1984)遺伝学。WB Saunders Co. Ltd、フィラデルフィア、PA、米国。
- グリフィス、AJF、ウェスラー、R。、キャロル、SB、ドブリー、J。(2015)。遺伝分析入門(第 11 版)。ニューヨーク:WHフリーマン、ニューヨーク、ニューヨーク、米国。
- Hedrick、PW(2015)ヘテロ接合体の利点:家畜およびペットにおける人工選択の影響。遺伝のジャーナル、106:141-54。土井:10.1093 / jhered / esu070
- Perrot、V.、Richerd、S.、Valéro、M.(1991)一倍性から二倍性への移行。自然、351:315-317。