Polyploidie

Vznik tetraploidie; na vině je produkce diploidních pohlavních buněk
Fylogenetický strom s vyznačenými polyploidizacemi v evoluční historii

Polyploidie (též genomová multiplikace) je jev, kdy počet chromozomových sad překročí dvě. Jedinec s polyploidními buňkami se označuje polyploid, vznik polyploidie je tzv. polyploidizace. Polyploidie je běžná u rostlin (může dokonce způsobovat větší výnosy, protože polyploidi zpravidla dorůstají větších rozměrů), ale vzácnější u živočichů (polyploidie je pro ně zpravidla smrtelná, někdy však evolučně významná).

Druhy polyploidie

[editovat | editovat zdroj]

Podle konkrétního počtu chromozomových sad se polyploidie označuje jako triploidie (3), tetraploidie (4), hexaploidie (6), oktaploidie (8), dekaploidie (10) a podobně. Dále se ovšem rozlišuje, zda tyto sady pochází od jednoho druhu, nebo od dvou a více druhů:

  • autopolyploidie – znásobení chromozomových sad u jednoho druhu; známo je to např. u lilku bramboru či vojtěšky;[1]
  • alopolyploidie – znásobení počtu chromozomových sad, ale ty pochází od dvou a více druhů; známo je to např. u banánovníku, bavlníku či kávovníku;[1]
  • paleopolyploidní druhy – ve své evoluční historii prošly polyploidizací, ale dnes se jeví jako diploidní; dnes je taková událost známa v evoluční historii většiny organizmů včetně člověka.[1]

Člověk - polyplodní buňky:syntitiotrofoblast, jaterní buňky, megakaryocyty, osteoklasty.

Význam v evoluci

[editovat | editovat zdroj]

Zdá se, že různé polyploidizace sehrály klíčovou roli v evoluci: velice dobře je to dokumentováno u vyšších rostlin, kde se opakovaně zmnožila genetická informace, aby následně některé geny byly opět redukovány a jiné ponechány v několika kopiích.[2] Jedná se zřejmě o nejčastější mechanismus tzv. sympatrické speciace v rostlinné říši vůbec.[3]

Udává se, že polyploidních je až 70 % všech krytosemenných rostlin. U kapradin je to dokonce 95 % všech druhů. Naopak u nahosemenných rostlin je tento jev spíše vzácný (~ 5 %). Mechorosty jsou z tohoto hlediska poněkud méně známé, ale minimálně mechy zahrnují mnoho polyploidních druhů. Mnoho polyploidnů však najdeme i mezi rybami a obojživelníky, a dokonce i u hlodavců (osmák pouštní, Tympanoctomys barrerae, a osmák slaništní, Pipanacoctomys aureus).[3]

Význam v zemědělství

[editovat | editovat zdroj]

V situaci, kdy je v jádře přítomno více kopií od jednoho genu, chová stejně jako v normální diploidní buňce. Jisté geny však zřejmě v reakci na polyploidizační událost zvýší míru své transkripce. Následkem jsou metabolicky aktivnější a rozměrné plodiny, které se mnohdy výborně hodí k pěstování.[2]

Reference

[editovat | editovat zdroj]
  1. ↑ a b c SKALICKÁ, Kamila. Polyploidie dokáže s rostlinnými genomy pěkně zatřást. Živa. 2005, čís. 2. 
  2. ↑ a b Robert C. King; William D. Stansfield; Pamela K. Mulligan. A Dictionary of Genetics, Seventh Edition. [s.l.]: Oxford University Press, 2006. 
  3. ↑ a b SUDA, Jan. Darwinova „odporná záhada“ po 130 letech aneb souvisí polyploidie s rozmanitostí krytosemenných rostlin. Živa. 2009, čís. 5.