Genetică - Aneuploidia și importanța ei la plante

1. Aneuploidia

Aneuploidia numită și heteroploidie sau polisomie este modificarea numărului diploid de cromozomi prin adăugarea sau lipsa unuia sau a mai mulți cromozomi. Acest tip de variație a prezentat o deosebită importanță pentru evoluție contribuind la obținerea de noi surse de variabilitate. Existența a numeroase genuri care reprezintă în nucleu un număr de bază diferit constituie o dovadă a faptului că diversitatea speciilor s-a realizat și pe această cale.

De asemenea, acest fenomen prezintă o importanță deosebită pentru genetiști în elucidarea unor probleme legate de conținutul cromozomial, precum și pentru amelioratori în sensul obținerii a nori surse de variație.

După numărul în plus sau în minus de cromozomi ea se clasifică astfel (tabelul 1.1.):

Tabelul 1.1. Tipuri de manifestare a aneuploidiei

Tipul de aneuploizi Formula cromozomală

Monosomici 2n-1

Monosomici dubli 2n-1-1

Nulisomici 2n-2

Trisomici 2n+1

Tetrasomici 2n+2

Tetrasomici dubli 2n+1+1

Nulisomia - este definită prin pierderea ambelor perechi ale cromozomilor omoligi, indivizii respectivi se numesc nulisomici și compoziția cromozomală este 2n-2.

Monosomia - pierderea unui singur cromozom, indivizii se numesc monosomici, iar compoziția cromozomală este reprezentată de formula 2n-1

Trisomia - este definită de câștigarea unei copii a cromozomului, indivizii se numesc trisomici, iar compoziția cromozomială este reprezentată de formula 2n+1.

Tetrasomia - definită de câștigarea unei extraperechi a cromozomilor omologi, indivizii se numesc tetrasomici, iar compoziția cromozomală este reprezentată de formula 2n+2.

În plus față de condițiile expuse mai sus, sunt situații în care mai mult decât o pereche de cromozomi omologi poti fi implicate în aneuploidie. De exemeplu, în dubla monosomie, se pierde un cromozom din fiecare pereche a cromozomilor omologi, formula cromozomilor fiind 2n-1-1, iar în tetrasomia dublă, se câștigă o extrapereche din cele două perechi ale cromozomilor omologi și formula cromozomilor este 2n+2+2.

Apariția de celule aneuploide se explică prin abateri de la segregarea normală a perechilor de cromozomi în timpul diviziunii. Ele apar atât în celulele somatice cât și în cele sexuale, de aceea aneuploidia poate fi atât mitotică cât și meiotică. Mai frecventă este aceea meiotică, bivalenții putând fi repartizați numai într-o celulă, iar în alta lipsind.

Primul studiu de aneuploidie la plante a fost făcut în 1924 de către Blakeslee și Belling la Datura stramonium (ciumăfaie). Această plantă are 2n = 24 cromozomi, deci un trisom, cu 24 + 1 cromozomi. Spre deosebire de plantele obișnuite, avea capsulele mai mici, și țepi mai mici. Executând diferite încrucișări au obținut 12 tipuri de trisomi, adăugând pe rând câte un trisom pentru fiecare pereche de cromozomi. Toate aveau fenotipuri bine distincte (fig. 1.1.).

Fig. 1.1. Capsula de Datura (ciumafăia) la formele normale diploide(2x) si tetraploide(4x) (sus): Consecințele fenotipice ale adițiilor cromozomale (aneuploide) la setul diploid si tetraploid (rândul al doilea) și efectul trisomieiprimare a cromozomului 1 (stânga și dreapta). Brațul stâng al cromozomului 1 este desemnat prin 1, brațul drept prin 2 (dupa Blakeslee 1934, din