[:it] Poliploidia [:en] Polyploidy [:es] Poliploidía [:]

[:it]

Poliploidia

Con il termine poliploidia si intende la condizione in cui un organismo vivente possiede più di 2 set cromosomici, cioè ha un numero di cromosomi superiore al corredo diploide. Nella poliploidia, pertanto, il numero di cromosomi può essere 3n, 4n, 5n ecc., e si parla allora di triploidia, tetraploidia, pentaploidia ecc. Se vi sono uno o più cromosomi in più o in meno del normale (2n+1, 2n−1, 2n+2, 2n−2 ecc.) si ha invece la aneuploidia o eteroploidia. La poliploidia può essere somatica o germinale. Nella poliploidia somatica soltanto alcune cellule, per lo più ghiandolari, presentano nuclei poliploidi. Se i cromosomi, dopo essersi divisi, non si separano ma rimangono uniti l’uno all’altro si ha la politenia. La poliploidia vera e propria, in cui tutte le cellule di un organismo sono poliploidi, può originarsi in due modi: per fecondazione di gameti che non siano aploidi; per raddoppiamento del numero dei cromosomi all’inizio dello sviluppo. Se, per qualche anomalia della meiosi, si forma un gamete diploide, questo, unendosi con un gamete aploide normale, dà origine a uno zigote con 3n cromosomi, cioè triploide. Spesso gli organismi triploidi formano un certo numero di gameti diploidi: se 2 di questi si fecondano, nasce un tetraploide, 4n. Il raddoppiamento del numero dei cromosomi può avvenire per la soppressione del fuso mitotico che non inibisce la divisione dei cromosomi. Spesso negli animali la poliploidia è associata con la partenogenesi. Durante la ovogenesi si ha una meiosi abortiva che non porta alla riduzione del numero dei cromosomi. Gli organismi poliploidi si comportano molto diversamente a seconda che il coefficiente per cui è moltiplicato n sia dispari o pari. Nel primo caso, nella gametogenesi non si possono avere meiosi equilibrate, perché i cromosomi non si appaiano regolarmente a due a due; ne risulta una irregolare distribuzione di cromosomi fra i gameti, la massima parte dei quali è sterile. Solo quelli in cui per caso si abbiano esattamente n o 2n cromosomi risultano fertili. Le piante in genere possono mantenere una simile condizione riproducendosi per via vegetativa. Negli animali invece la partenogenesi è il solo modo possibile di riproduzione che mantenga questa condizione poliploide. I poliploidi in cui il coefficiente n è pari, invece, possono in molti casi dare luogo a meiosi equilibrate, e quindi la condizione poliploide può perpetuarsi anche per la via della riproduzione sessuata. Tuttavia molto spesso anche questi organismi si riproducono per via asessuata o partenogenetica. Dal punto di vista dell’origine dei corredi cromosomici si distinguono gli autopoliploidi, in cui si ha reduplicazione degli stessi cromosomi di una data specie o razza, e gli allopoliploidi, in cui invece i corredi cromosomici hanno origine diversa.
Nel mondo vegetale la poliploidia riguarda molte piante.
Sono poliploidi parecchie piante grasse, così come quelle ornamentali, quelle da seme e molti alberi da frutto. La poliploidia, in molti casi, è associata alla sterilità, per la difficoltà di appaiamento dei cromosomi durante la meiosi. L’effetto più visibile di questa condizione è la mancanza di semi nei frutti commestibili, come ad esempio nelle banane (3n).

Nel mondo animale la poliploidia è presente in alcune specie come: pesci di acqua dolce, crostacei, vermi, lucertole ed alcuni insetti, in cui la poliploidia è comune perché associata alla riproduzione partenogenetica. Negli animali in cui la riproduzione è sessuata, invece è molto raro o quasi impossibile che si verifichi. Negli animali che si riproducono per partenogenesi ed è assente quindi il controllo meiotico, è più facile andare incontro al raddoppiamento dei cromosomi con formazione di un corredo poliploide. Viceversa, gli animali che si riproducono sessualmente formano, di regola, gameti aploidi e zigoti diploidi. Una delle cause della formazione dello zigote 4n potrebbe essere la fecondazione di due gameti diploidi, prodotti per errore della meiosi di entrambi i genitori (eventualità estremamente remota). Data l’impossibilità dell’autofecondazione negli animali è evidente che ciò è attuabile solo nelle piante.
La poliploidia è presente anche nella specie umana.
Questa si manifesta in genere solo in alcune linee cellulari, per esempio, nelle cellule del miocardio, nei megacariociti del midollo osseo, negli epatociti, ecc. Essa interessa l’1% circa dei concepimenti e rappresenta il 6% degli aborti spontanei causati da anomalia cromosomica. Infatti tale assetto cromosomico risulta molto sfavorevole per lo sviluppo dell’embrione quindi di solito la gravidanza si interrompe spontaneamente in epoca molto precoce. La poliploidia più comune nell’uomo è la triploidia 3n (69 cromosomi) con frequenza alla nascita di 1 su 10.000 casi circa.
La poliploidia può essere indotta alterando sperimentalmente l’apparato del fuso mitotico durante la divisione cellulare. Questo risultato è raggiunto con l’impiego della colchicina, un alcaloide isolato dai semi di Colchicum autunnale, che, aggiunto durante la coltura di cellule vegetali, inibisce la formazione del fuso con conseguente blocco della mitosi.





[:en]

Polyploidy

The term polyploidy means the condition in which a living organism has more than 2 chromosomal sets, that is, it has a number of chromosomes higher than the diploid set. In polyploidy, therefore, the number of chromosomes can be 3n, 4n, 5n etc., and we then speak of triploidy, tetraploidy, pentaploidy, etc. If there are one or more chromosomes more or less than normal (2n + 1, 2n − 1, 2n + 2, 2n − 2 etc.), we have aneuploidy or heteroploidy. Polyploidy can be somatic or germinal. In somatic polyploidy only some cells, mostly glandular, have polyploid nuclei. If the chromosomes, after dividing, do not separate but remain united to each other, we have polythenia. True polyploidy, in which all the cells of an organism are polyploid, can originate in two ways: by fertilization of gametes that are not haploid; by doubling the number of chromosomes at the beginning of development. If, due to some anomaly of meiosis, a diploid gamete is formed, this, joining with a normal haploid gamete, gives rise to a zygote with 3n chromosomes, ie triploid. Triploid organisms often form a certain number of diploid gametes: if 2 of these fertilize, a tetraploid is born, 4n. The doubling of the number of chromosomes can occur due to the suppression of the mitotic spindle which does not inhibit the division of chromosomes. Polyploidy is often associated with parthenogenesis in animals. During ovogenesis there is an abortive meiosis that does not lead to a reduction in the number of chromosomes. Polyploid organisms behave very differently depending on whether the coefficient by which n is multiplied is odd or even. In the first case, in gametogenesis it is not possible to have balanced meiosis, because the chromosomes do not pair up regularly in pairs; the result is an irregular distribution of chromosomes among the gametes, most of which are sterile. Only those in which by chance there are exactly n or 2n chromosomes are fertile. Plants can generally maintain this condition by reproducing vegetatively. In animals, on the other hand, parthenogenesis is the only possible way of reproduction that maintains this polyploid condition. Polyploids in which the coefficient n is even, on the other hand, can in many cases give rise to balanced meiosis, and therefore the polyploid condition can also be perpetuated through the path of sexual reproduction. However, very often these organisms also reproduce asexually or parthenogenetic. From the point of view of the origin of the chromosomal sets, autopoliploids are distinguished, in which there is reduplication of the same chromosomes of a given species or race, and allopolyploids, in which the chromosomal sets have a different origin.
In the plant world, polyploidy affects many plants.
Many succulents are polyploid, as well as ornamental, seed and many fruit trees. Polyploidy, in many cases, is associated with infertility, due to the difficulty in pairing chromosomes during meiosis. The most visible effect of this condition is the lack of seeds in edible fruits, such as bananas (3n).

In the animal world, polyploidy is present in some species such as: freshwater fish, crustaceans, worms, lizards and some insects, in which polyploidy is common because it is associated with parthenogenetic reproduction. In animals in which reproduction is sexual, however, it is very rare or almost impossible for it to occur. In animals that reproduce by parthenogenesis and therefore meiotic control is absent, it is easier to face the doubling of chromosomes with the formation of a polyploid kit. Conversely, animals that reproduce sexually form, as a rule, haploid gametes and diploid zygotes. One of the causes of the formation of the 4n zygote could be the fertilization of two diploid gametes, produced by mistake of the meiosis of both parents (extremely remote eventuality). Given the impossibility of self-fertilization in animals, it is evident that this is only feasible in plants.
Polyploidy is also present in the human species.
This typically occurs only in some cell lines, for example, myocardial cells, bone marrow megakaryocytes, hepatocytes, etc. It affects about 1% of conception and accounts for 6% of spontaneous abortions caused by chromosomal abnormalities. In fact, this chromosomal structure is very unfavorable for the development of the embryo, so pregnancy usually stops spontaneously at a very early time. The most common polyploidy in humans is 3n triploidy (69 chromosomes) with a frequency of about 1 in 10,000 cases at birth.
Polyploidy can be induced by experimentally altering the mitotic spindle apparatus during cell division. This result is achieved with the use of colchicine, an alkaloid isolated from the seeds of autumn Colchicum, which, added during the cultivation of plant cells, inhibits the formation of the spindle with consequent blockage of mitosis.





[:es]

Poliploidía

El término poliploidía significa la condición en la que un organismo vivo tiene más de 2 conjuntos cromosómicos, es decir, tiene un número de cromosomas mayor que el conjunto diploide. En poliploidía, por tanto, el número de cromosomas puede ser 3n, 4n, 5n etc., y luego hablamos de triploidía, tetraploidía, pentaploidía, etc. Si hay uno o más cromosomas más o menos de lo normal (2n + 1, 2n – 1, 2n + 2, 2n – 2 etc.), tenemos aneuploidía o heteroploidía. La poliploidía puede ser somática o germinal. En la poliploidía somática, solo algunas células, principalmente glandulares, tienen núcleos poliploides. Si los cromosomas, después de dividirse, no se separan sino que permanecen unidos entre sí, tenemos poltenia. La verdadera poliploidía, en la que todas las células de un organismo son poliploides, puede originarse de dos formas: por fertilización de gametos que no son haploides; duplicando el número de cromosomas al comienzo del desarrollo. Si por alguna anomalía de la meiosis se forma un gameto diploide, éste, uniéndose a un gameto haploide normal, da lugar a un cigoto con cromosomas 3n, es decir triploide. Los organismos triploides a menudo forman una cierta cantidad de gametos diploides: si 2 de estos fertilizan, nace un tetraploide, 4n. La duplicación del número de cromosomas puede ocurrir debido a la supresión del huso mitótico que no inhibe la división de los cromosomas. La poliploidía se asocia a menudo con la partenogénesis en animales. Durante la ovogénesis hay una meiosis abortiva que no conduce a una reducción del número de cromosomas. Los organismos poliploides se comportan de manera muy diferente dependiendo de si el coeficiente por el que se multiplica n es par o impar. En el primer caso, en la gametogénesis no es posible tener una meiosis equilibrada, porque los cromosomas no se emparejan regularmente en pares; el resultado es una distribución irregular de cromosomas entre los gametos, la mayoría de los cuales son estériles. Sólo aquellos en los que por casualidad hay exactamente n o 2n cromosomas son fértiles. Las plantas generalmente pueden mantener esta condición al reproducirse vegetativamente. En los animales, en cambio, la partenogénesis es la única forma posible de reproducción que mantiene esta condición poliploide. Los poliploides en los que el coeficiente n es par, por otro lado, pueden en muchos casos dar lugar a una meiosis equilibrada y, por tanto, la condición poliploide también puede perpetuarse a través de la vía de la reproducción sexual. Sin embargo, muy a menudo estos organismos también se reproducen asexualmente o partenogenéticamente. Desde el punto de vista del origen de los conjuntos cromosómicos, se distinguen los autopoliploides, en los que hay reduplicación de los mismos cromosomas de una especie o raza determinada, y los alopoliploides, en los que los conjuntos cromosómicos tienen un origen diferente.
En el mundo vegetal, la poliploidía afecta a muchas plantas.
Muchas suculentas son poliploides, así como ornamentales, de semillas y muchos árboles frutales. La poliploidía, en muchos casos, está asociada con la infertilidad, debido a la dificultad para emparejar los cromosomas durante la meiosis. El efecto más visible de esta condición es la falta de semillas en frutas comestibles, como los plátanos (3n).

En el mundo animal, la poliploidía está presente en algunas especies como: peces de agua dulce, crustáceos, gusanos, lagartijas y algunos insectos, en los que la poliploidía es común por estar asociada a la reproducción partenogenética. En animales en los que la reproducción es sexual, sin embargo, es muy raro o casi imposible que ocurra. En animales que se reproducen por partenogénesis y por tanto no existe control meiótico, es más fácil afrontar la duplicación de cromosomas con la formación de un kit poliploide. Por el contrario, los animales que se reproducen sexualmente forman, por regla general, gametos haploides y cigotos diploides. Una de las causas de la formación del cigoto 4n podría ser la fertilización de dos gametos diploides, producida por error de la meiosis de ambos padres (eventualidad extremadamente remota). Dada la imposibilidad de la autofertilización en animales, es evidente que esto solo es factible en plantas.
La poliploidía también está presente en la especie humana.
Esto ocurre típicamente solo en algunas líneas celulares, por ejemplo, células de miocardio, megacariocitos de médula ósea, hepatocitos, etc. Afecta aproximadamente al 1% de la concepción y representa el 6% de los abortos espontáneos causados ​​por anomalías cromosómicas. De hecho, esta estructura cromosómica es muy desfavorable para el desarrollo del embrión, por lo que el embarazo suele detenerse de forma espontánea en un momento muy temprano. La poliploidía más común en humanos es la triploidía 3n (69 cromosomas) con una frecuencia de aproximadamente 1 de cada 10,000 casos al nacer.
La poliploidía se puede inducir alterando experimentalmente el aparato del huso mitótico durante la división celular. Este resultado se logra con el uso de colchicina, un alcaloide aislado de las semillas de Colchicum otoñal, que agregado durante el cultivo de células vegetales inhibe la formación del huso con el consiguiente bloqueo de la mitosis.





[:]

Lascia un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *