Гетерокарионы: жасушадағы әртүрлі генетикалық ядролар. Биологиялық процестерде (саңырауқұлақтар) немесе гибридома технологиясында кездеседі. Құрамы мен мағынасы.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Гетерокарион – генетикалық жағынан өзгеше ядролары бар көп ядролы жасуша. Гетерокариоз және гетерокариоз – осыдан туындаған терминдер. Бұл – синцитийдің ерекше түрі. Мұндай жағдай табиғатта, мысалы, саңырауқұлақтардың жыныстық көбею кезіндегі мицелийінде немесе екі генетикалық түрлі жасушаның тәжірибелік бірігуі арқылы, мысалы, гибридом технологиясында жасанды түрде пайда болуы мүмкін.
A heterokaryon is a multinucleate cell that contains genetically different nuclei. Heterokaryotic and heterokaryosis are derived terms. This is a special type of syncytium. This can occur naturally, such as in the mycelium of fungi during sexual reproduction, or artificially as formed by the experimental fusion of two genetically different cells, as e. g., in hybridoma technology.
Этимология
Гетерокарион неоклассикалық грек тілінен алынған, онда "hetero" – әртүрлі, ал "karyon" – ядроны білдіреді, яғни бұл жағдайда ядро. Бұл термин 1965 жылы Б. Эфрусси мен М. Вайс, Х. Харрис пен Дж. Ф. Уоткинс, сондай-ақ Я. Окада мен Ф. Мураяма тәуелсіз түрде қолданған.
Heterokaryon is from neo classic Greek hetero, meaning different, and karyon, meaning kernel or in this case nucleus. The term was coined in 1965, independently by B. Ephrussi and M. Weiss, by H. Harris and J. F. Watkins, and by Y. Okada and F. Murayama.
Пайда болуы
Гетерокариондар ашытқылардың өмірлік циклында кездеседі, мысалы, Saccharomyces cerevisiae – генетикалық модельді организм. Гетерокариондық кезең екі гаплоидты жасушаның қосылуынан пайда болады. Бұл уақытша гетерокарион одан әрі гаплоидты бүршіктерді өндіре алады, немесе жасуша ядролары бірігіп диплоидты жасушаны құрады, ол кейін митозға түседі.
Heterokaryons are found in the life cycle of yeasts, for example Saccharomyces cerevisiae, a genetic model organism. The heterokaryon stage is produced from the fusion of two haploid cells. This transient heterokaryon can produce further haploid buds, or cell nuclei can fuse and produce a diploid cell, which can then undergo mitosis.
Силиатты алғашқы жануарлар
Бұл термин алғаш рет Tetrahymena сияқты кірпікшелі протозойлар үшін қолданылған. Олардың жасушаларында екі түрлі ядро болады: ірі соматикалық макронуклеус және кішкентай гермдік микронуклеус. Екеуі де бір жасушаның ішінде бір уақытта орналасып, ерекше цитологиялық және биохимиялық қасиеттерімен әртүрлі қызметтерді атқарады.
The term was first used for ciliate protozoans such as Tetrahymena. This has two types of cell nuclei, a large, somatic macronucleus and a small, germline micronucleus. Both exist in a single cell at the same time and carry out different functions with distinct cytological and biochemical properties.
Шынайы саңырауқұлақтар
Көптеген саңырауқұлақтарда (әсіресе арбускулярлы микоризалы саңырауқұлақтарда) гетерокариоз кездеседі. Мицелийдегі гаплоидты ядролар бір-бірінен тек мутациялардың жиналуымен ғана емес, сонымен қатар генетикалық жағынан ерекшеленетін саңырауқұлақ гифаларының жыныссыз бірігуі арқылы да айырмашылыққа ие болуы мүмкін, бірақ саңырауқұлақтарда өзін-өзі тану жүйесі бар және әдетте өзгеге жатқан гифалармен бірігуге жол бермейді. Гетерокариоз жұптасу кезінде де кең таралған, мысалы, Дикарияда (Аскомикота және Базидиомикота). Жұптасу үшін үйлесімді жұптасу түрлерінің екі гаплоидты ядросының кездесуі қажет. Бұл ядролар бірден бірікпейді және мейоздың басталуына дейін n+n күйінде гаплоидты күйде қалады: бұл құбылыс кешіктірілген кариогамия деп аталады. Гетерокариоз мицелийдің әртүрлі бөліктерінде әртүрлі ядролары бар организмдерге алып келуі мүмкін, бірақ аскомицеттерде, әсіресе "Нейроспора" түрлерінде, ядролар мицелий бойымен еркін ағып, араласады. Гетерокариондарда жеке организм туралы ұғым бұлыңқы болады, себебі "бір геном = бір организм" ережесі енді қолданылмайды. Шындығында, организм ішіндегі генетикалық әртүрлілік көбінесе зиянды деп есептеледі, өйткені пайдакүшті варианттар іріктеліп алынып, организмнің тұтастығын бұзуы мүмкін.
Many fungi (notably the arbuscular mycorrhizal fungi) exhibit heterokaryosis. The haploid nuclei within a mycelium may differ from one another not merely by accumulating mutations, but by the non sexual fusion of genetically distinct fungal hyphae, although a self / non self recognition system exists in Fungi and usually prevents fusions with non self. Heterokaryosis is also common upon mating, as in Dikarya (Ascomycota and Basidiomycota). Mating requires the encounter of two haploid nuclei of compatible mating types. These nuclei do not immediately fuse, and remain haploid in a n+n state until the very onset of meiosis: this phenomenon is called delayed karyogamy. Heterokaryosis can lead to individuals that have different nuclei in different parts of their mycelium, although in ascomycetes, particularly in "Neurospora", nuclei have been shown to flow and mix throughout the mycelium. In heterokaryons, the notion of individual itself becomes vague since the rule of “one genome = one individual” does not apply any more. Genetic heterogeneity within an individual is indeed usually considered to be detrimental, as selfish variants may be selected for and disrupt the integrity of the individual level.
Қалқанды қалыптар
Гетерокариоз ең көп саңырауқұлақтарда кездеседі, бірақ шырыш саңырауқұлақтарда да болады. Бұл "плазмодиум" пішіндегі ядролардың амебоидтық гаплоидтық жекелеген организмдердің көптеген жұптық бірігуінің нәтижесі болғандықтан осылай болады. Генетикалық түрде ерекшеленетін ядролар плазмодиум пішінде біріккенде, "алдамшылар" пайда болатыны көрсетілген. Дегенмен, бірігетін амебоидтардың генетикалық біртектілігі көпжасушалы плазмодиумды сақтауға көмектеседі.
Heterokaryosis is most common in fungi, but also occurs in slime molds. This happens because the nuclei in the 'plasmodium' form are the products of many pairwise fusions between amoeboid haploid individuals. When genetically divergent nuclei come together in the plasmodium form, cheaters have been shown to emerge. However, genetic homogeneity among fusing amoeboid serves to maintain the multicellular plasmodium.
Жасанды гетерокарион
Медициналық мысал ретінде Хёрлер синдромы мен Хантер синдромының ядроларынан құралған гетерокарионды қарастыруға болады. Екі ауру да мукополисахаридтер метаболизмінде мәселелерге алып келеді. Дегенмен, екі синдромның ядроларынан жасалған гетерокарион мукополисахаридтердің қалыпты метаболизмін көрсетеді, бұл екі синдромның әртүрлі белоктарға әсер ететінін және гетерокарионде бір-бірін толықтыра алатынын дәлелдейді.
A medical example is a heterokaryon composed of nuclei from Hurler syndrome and Hunter syndrome. Both of these diseases result in problems in mucopolysaccharide metabolism. However, a heterokaryon of nuclei from both of these diseases exhibits normal mucopolysaccharide metabolism, proving that the two syndromes affect different proteins and so can correct each other in the heterokaryon.